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Renverser le scénario du développement de logiciels quantiques

3
Janvier
,
2022

Je suis tombé sur cet article de 2018 de PLOS ONE sur "les logiciels libres dans l'informatique quantique" et je me suis concentré sur leur diagramme décrivant le processus de développement d'un logiciel complet.

doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208561.g001

La partie la plus à gauche (définition du problème) se passe d'explications. Si vous ne savez pas quel problème vous essayez de résoudre ("trouver le meilleur itinéraire", "déterminer l'état fondamental d'une molécule", "calculer la valeur d'une option financière"), il est difficile de justifier l'utilisation d'un ordinateur quantique pour y parvenir.

La création de la partie la plus droite (le compilateur et/ou le transpilateur) est un problème difficile, mais dans la plupart des cas, elle relève de la responsabilité du fournisseur de matériel. Étant donné que le fournisseur de matériel connaît le mieux la connectivité de son ordinateur, le jeu de portes natif, les caractéristiques de bruit et de cohérence, les capacités uniques du matériel, il est le mieux placé pour créer un compilateur. Le compilateur pourrait bénéficier d'une compréhension plus poussée que le simple fait de savoir "voici les portes que je souhaite compiler", mais il s'agit là d'une discussion pour un autre jour.

La traduction du problème en un circuit quantique est un problème vraiment difficile, surtout lorsque les problèmes et les circuits deviennent plus vastes et plus complexes.

Aujourd'hui, la procédure habituelle est la suivante :

Flux de courant pour le développement de logiciels quantiques

Une fois le problème défini et décomposé en étapes individuelles, l'ingénieur en logiciel quantique recherche des circuits préexistants qui mettent en œuvre chaque étape. Le concepteur effectue des modifications manuelles pour adapter les blocs au cas d'utilisation spécifique. Il travaille dur pour connecter les blocs individuels et les optimiser afin qu'ils s'adaptent aux ressources quantiques disponibles ainsi qu'aux objectifs de performance et de précision. Ensuite, lorsqu'un circuit au niveau de la porte est disponible, il est finalement envoyé au compilateur/transpilateur pour être exécuté sur un simulateur ou un processeur quantique.

Le problème est que la plupart de ces étapes sont manuelles. Par conséquent, elles sont sujettes aux erreurs et le concepteur - même s'il est un exportateur de classe mondiale - ne peut raisonnablement examiner qu'une petite partie des options de mise en œuvre, n'effectuer qu'une petite fraction des optimisations disponibles et peut se lasser de ce problème au bout de quelques jours ou semaines.

L'approche Classiq est différente. Elle découle de deux constats simples : 1) il est difficile de créer des circuits quantiques ; et 2) il existe des tâches pour lesquelles les ordinateurs - les ordinateurs classiques - peuvent être nettement plus performants que les humains.

C'est pourquoi l'approche de Classiq consiste à inverser le scénario. Au lieu de faire exécuter la plupart des étapes de ce processus par un humain, celui-ci définit le problème et le décompose en étapes fonctionnelles interconnectées. À partir de là, le processus est entièrement automatisé, tout en étant plus rapide et plus efficace :

Flux de nouvelle génération pour le développement de logiciels quantiques

Le concepteur humain indique à l'ordinateur ce qu'il doit faire, puis examine les résultats (et modifie les paramètres ou les contraintes si nécessaire). L'homme garde le contrôle total, mais l'ordinateur accélère et améliore considérablement le travail.

Contactez-nous dès aujourd'hui pour voir comment Classiq peut accélérer vos efforts en matière de quantique.

Je suis tombé sur cet article de 2018 de PLOS ONE sur "les logiciels libres dans l'informatique quantique" et je me suis concentré sur leur diagramme décrivant le processus de développement d'un logiciel complet.

doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208561.g001

La partie la plus à gauche (définition du problème) se passe d'explications. Si vous ne savez pas quel problème vous essayez de résoudre ("trouver le meilleur itinéraire", "déterminer l'état fondamental d'une molécule", "calculer la valeur d'une option financière"), il est difficile de justifier l'utilisation d'un ordinateur quantique pour y parvenir.

La création de la partie la plus droite (le compilateur et/ou le transpilateur) est un problème difficile, mais dans la plupart des cas, elle relève de la responsabilité du fournisseur de matériel. Étant donné que le fournisseur de matériel connaît le mieux la connectivité de son ordinateur, le jeu de portes natif, les caractéristiques de bruit et de cohérence, les capacités uniques du matériel, il est le mieux placé pour créer un compilateur. Le compilateur pourrait bénéficier d'une compréhension plus poussée que le simple fait de savoir "voici les portes que je souhaite compiler", mais il s'agit là d'une discussion pour un autre jour.

La traduction du problème en un circuit quantique est un problème vraiment difficile, surtout lorsque les problèmes et les circuits deviennent plus vastes et plus complexes.

Aujourd'hui, la procédure habituelle est la suivante :

Flux de courant pour le développement de logiciels quantiques

Une fois le problème défini et décomposé en étapes individuelles, l'ingénieur en logiciel quantique recherche des circuits préexistants qui mettent en œuvre chaque étape. Le concepteur effectue des modifications manuelles pour adapter les blocs au cas d'utilisation spécifique. Il travaille dur pour connecter les blocs individuels et les optimiser afin qu'ils s'adaptent aux ressources quantiques disponibles ainsi qu'aux objectifs de performance et de précision. Ensuite, lorsqu'un circuit au niveau de la porte est disponible, il est finalement envoyé au compilateur/transpilateur pour être exécuté sur un simulateur ou un processeur quantique.

Le problème est que la plupart de ces étapes sont manuelles. Par conséquent, elles sont sujettes aux erreurs et le concepteur - même s'il est un exportateur de classe mondiale - ne peut raisonnablement examiner qu'une petite partie des options de mise en œuvre, n'effectuer qu'une petite fraction des optimisations disponibles et peut se lasser de ce problème au bout de quelques jours ou semaines.

L'approche Classiq est différente. Elle découle de deux constats simples : 1) il est difficile de créer des circuits quantiques ; et 2) il existe des tâches pour lesquelles les ordinateurs - les ordinateurs classiques - peuvent être nettement plus performants que les humains.

C'est pourquoi l'approche de Classiq consiste à inverser le scénario. Au lieu de faire exécuter la plupart des étapes de ce processus par un humain, celui-ci définit le problème et le décompose en étapes fonctionnelles interconnectées. À partir de là, le processus est entièrement automatisé, tout en étant plus rapide et plus efficace :

Flux de nouvelle génération pour le développement de logiciels quantiques

Le concepteur humain indique à l'ordinateur ce qu'il doit faire, puis examine les résultats (et modifie les paramètres ou les contraintes si nécessaire). L'homme garde le contrôle total, mais l'ordinateur accélère et améliore considérablement le travail.

Contactez-nous dès aujourd'hui pour voir comment Classiq peut accélérer vos efforts en matière de quantique.

A propos de "The Qubit Guy's Podcast" (Le podcast du gars de Qubit)

Animé par The Qubit Guy (Yuval Boger, notre directeur marketing), le podcast accueille des leaders d'opinion de l'informatique quantique pour discuter de questions commerciales et techniques qui ont un impact sur l'écosystème de l'informatique quantique. Nos invités fournissent des informations intéressantes sur les logiciels et algorithmes d'ordinateurs quantiques, le matériel informatique quantique, les applications clés de l'informatique quantique, les études de marché de l'industrie quantique et bien plus encore.

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