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Ce qu'il faut attendre de l'informatique quantique dans les deux prochaines années
Nous ignorons encore beaucoup de choses sur 2022 et 2023, mais une chose est sûre : L'écosystème quantique sera très différent en 2023 de ce qu'il est aujourd'hui. Cela sera en grande partie le résultat d'ordinateurs quantiques avec plus de qubits et moins de bruit.
Le nombre de qubits n'est pas le seul moyen d'évaluer la puissance des ordinateurs quantiques - d'autres facteurs tels que la cohérence, la fidélité et la connectivité sont tout aussi importants - mais ils donnent une bonne idée de la puissance de l'informatique quantique.
Aujourd'hui, les plus grands ordinateurs quantiques comptent des dizaines de qubits. Cependant, IBM prévoit de livrer un ordinateur de 1 121 qubits d'ici 2023, et d'autres ont fait part de projets similaires. Cela entraînera des changements importants dans le paysage commercial. Voici à quoi pourrait ressembler le monde quantique avec 1 000 qubits.
Les machines classiques ne pourront pas simuler des ordinateurs de 1 000 qubits.
Aujourd'hui, les ordinateurs quantiques n'ont montré que des avantages limités en matière de calcul par rapport aux ordinateurs classiques. Les ordinateurs quantiques ont encore un petit nombre de qubits, et les ordinateurs classiques sont suffisamment grands. Ainsi, tout algorithme qui fonctionne sur un ordinateur quantique de 50 qubits peut être simulé sur des machines classiques très performantes.
Cependant, même à 100 qubits, avec les niveaux de cohérence attendus, il sera impossible pour les ordinateurs classiques de simuler les ordinateurs quantiques. En introduisant des ordinateurs haute fidélité de 1 000 qubits, l'abîme se creuserait et un véritable avantage quantique pour les applications à l'échelle industrielle devrait voir le jour.
La nécessité d'un débogage quantique entraînera l'adoption de nouveaux outils.
Si les ordinateurs à 1 000 qubits ne peuvent plus être simulés, comment déboguer les algorithmes qui y sont exécutés ? Les entreprises qui utilisent le quantique devront répondre à cette question.
La réponse est, plus que probablement, l'adoption de nouvelles méthodes qui permettront la simulation fragmentaire, la simulation de versions plus petites, l'exploration en milieu de circuit et d'autres moyens novateurs. Néanmoins, une vérification complète du matériel quantique ou de l'algorithme fonctionnant dessus est peu probable.
Cela peut être décourageant au début, mais après avoir acquis de la confiance dans les ordinateurs quantiques, cela ne devrait pas être un problème majeur. En fait, cela imite précisément la situation des ordinateurs et des algorithmes classiques haut de gamme, qui ne peuvent pas non plus être vérifiés avec une quelconque rigueur mathématique, mais auxquels on fait régulièrement confiance dans la pratique.
L'informatique quantique passera de la recherche universitaire et industrielle à l'informatique industrielle.
À ce jour, la plupart des travaux sur les technologies quantiques ont été menés dans les universités et les organismes de recherche industrielle. Cela s'explique par le fait que l'industrie n'en est qu'à ses débuts. En outre, les machines quantiques actuelles ne peuvent pas encore fournir de meilleurs résultats que les ordinateurs classiques. Mais avec l'augmentation du nombre de qubits, la valeur commerciale du quantique deviendra plus accessible et les déploiements dans les entreprises s'accéléreront.
Aujourd'hui, un ordinateur classique peut simuler la structure d'une molécule d'eau, mais seuls des ordinateurs quantiques de plus grande taille pourront simuler avec précision des molécules plus complexes. Les experts en chimie étudient comment utiliser la quantique pour créer de nouveaux processus à haut rendement énergétique et produire de meilleures batteries. Les experts en logistique étudient l'optimisation des itinéraires pour économiser de l'énergie ou gagner en efficacité. Les sociétés financières se tournent vers la quantique pour optimiser les portefeuilles et réduire les risques.
Les ordinateurs à 1 000 qubits permettront à de nombreuses entreprises de résoudre des problèmes difficiles que les ordinateurs classiques ne peuvent pas résoudre, ce qui incitera d'autres entreprises à adopter l'informatique quantique et à se préparer à ce qu'elle devienne une technologie de production.
La demande de talents quantiques et de meilleures plateformes logicielles montera en flèche.
Les entreprises clientes ayant des aspirations quantiques plus importantes devront étoffer leurs équipes quantiques, tandis que les acteurs plus modestes commenceront à travailler avec l'informatique quantique. La demande de talents dans le domaine de l'informatique quantique va augmenter de manière significative.
Harvard, le MIT et de nombreuses autres universités proposent déjà des programmes d'études sur l'information quantique, et des programmes supplémentaires seront mis en place dans les collèges, les universités et les centres de formation des entreprises. Les recherches récentes de mon entreprise indiquent que les professionnels sont avides de formation quantique. Pourrons-nous former suffisamment d'ingénieurs pour répondre à la demande croissante de talents ?
L'essor des plateformes logicielles qui rendent l'informatique quantique plus accessible aux personnes qui savent programmer mais qui ne sont pas - du moins pas encore - des experts en informatique quantique y contribuera. À l'instar des plateformes courantes d'apprentissage automatique, elles protègent les utilisateurs de la complexité qui se cache sous le capot. Ces plateformes de conception quantique pourraient être utiles.
- Concevoir des circuits quantiques sophistiqués qui tirent parti d'un matériel plus grand.
- Permettre aux personnes qui ne sont pas titulaires d'un doctorat en sciences quantiques d'apporter des contributions quantiques significatives.
- Aidez votre organisation à obtenir de la valeur plus rapidement.
Des bureaux de services quantiques verront le jour.
Des entreprises vendent déjà des capacités d'ordinateurs quantiques. Par exemple, vous pouvez soumettre un travail quantique à Amazon Braket et obtenir des résultats quelques minutes plus tard.
Mais une fois que les ordinateurs quantiques seront capables d'exécuter des algorithmes sophistiqués mieux que les algorithmes classiques, nous devrions voir apparaître de nouveaux produits de type "algorithmes quantiques en tant que service". Par exemple, utiliser une API pour soumettre un panier d'actions à optimiser ou les arrêts souhaités dans un itinéraire de livraison, et le service renverra une réponse optimisée de l'ordinateur quantique.
Certaines entreprises déploieront le quantum sur place.
Aujourd'hui, la plupart des ordinateurs quantiques sont dans le nuage parce que les ordinateurs quantiques impliquent des investissements importants, que le matériel peut devenir obsolète dans plusieurs mois et que la plupart des travaux quantiques sont des travaux de recherche. Mais à mesure que la quantique passe à la production, les entreprises peuvent choisir de posséder leurs propres ordinateurs quantiques afin de protéger leur propriété intellectuelle quantique, d'assurer un accès prioritaire et de garantir leur temps de réponse.
En outre, un plus grand nombre de pays se doteront d'une puissance de calcul quantique nationale afin de limiter leur dépendance et d'atténuer le risque de restrictions à l'exportation imposées par les superpuissances de l'informatique quantique.
Les entreprises partageront moins leurs découvertes quantiques dans des articles universitaires.
De nombreux articles universitaires sont aujourd'hui publiés par des organisations telles que les sociétés de Wall Street. Il est peu probable que cette situation perdure encore longtemps. Le quantique devenant de plus en plus stratégique, les entreprises garderont probablement leurs innovations quantiques pour elles-mêmes.
Un écosystème d'entreprises sain et diversifié verra le jour.
Avec les universités qui proposent des programmes d'études quantiques, les gouvernements qui prévoient un budget pour la quantique, les multinationales qui élaborent des programmes quantiques et les investisseurs à risque qui recherchent des opportunités d'investissement, l'écosystème quantique se développera à un rythme comparable à celui de l'explosion de l'IA et des énergies alternatives.
Les concepts de l'informatique quantique ont été élaborés il y a plusieurs décennies, mais nous assistons aujourd'hui à une accélération des mouvements vers une véritable valeur commerciale. Il est temps d'en savoir plus sur ce qui sera possible en 2023 et au-delà et de mettre en œuvre ces connaissances au profit de votre entreprise.
Cet article a été publié à l'origine dans le Forbes Tech Council.
Nous ignorons encore beaucoup de choses sur 2022 et 2023, mais une chose est sûre : L'écosystème quantique sera très différent en 2023 de ce qu'il est aujourd'hui. Cela sera en grande partie le résultat d'ordinateurs quantiques avec plus de qubits et moins de bruit.
Le nombre de qubits n'est pas le seul moyen d'évaluer la puissance des ordinateurs quantiques - d'autres facteurs tels que la cohérence, la fidélité et la connectivité sont tout aussi importants - mais ils donnent une bonne idée de la puissance de l'informatique quantique.
Aujourd'hui, les plus grands ordinateurs quantiques comptent des dizaines de qubits. Cependant, IBM prévoit de livrer un ordinateur de 1 121 qubits d'ici 2023, et d'autres ont fait part de projets similaires. Cela entraînera des changements importants dans le paysage commercial. Voici à quoi pourrait ressembler le monde quantique avec 1 000 qubits.
Les machines classiques ne pourront pas simuler des ordinateurs de 1 000 qubits.
Aujourd'hui, les ordinateurs quantiques n'ont montré que des avantages limités en matière de calcul par rapport aux ordinateurs classiques. Les ordinateurs quantiques ont encore un petit nombre de qubits, et les ordinateurs classiques sont suffisamment grands. Ainsi, tout algorithme qui fonctionne sur un ordinateur quantique de 50 qubits peut être simulé sur des machines classiques très performantes.
Cependant, même à 100 qubits, avec les niveaux de cohérence attendus, il sera impossible pour les ordinateurs classiques de simuler les ordinateurs quantiques. En introduisant des ordinateurs haute fidélité de 1 000 qubits, l'abîme se creuserait et un véritable avantage quantique pour les applications à l'échelle industrielle devrait voir le jour.
La nécessité d'un débogage quantique entraînera l'adoption de nouveaux outils.
Si les ordinateurs à 1 000 qubits ne peuvent plus être simulés, comment déboguer les algorithmes qui y sont exécutés ? Les entreprises qui utilisent le quantique devront répondre à cette question.
La réponse est, plus que probablement, l'adoption de nouvelles méthodes qui permettront la simulation fragmentaire, la simulation de versions plus petites, l'exploration en milieu de circuit et d'autres moyens novateurs. Néanmoins, une vérification complète du matériel quantique ou de l'algorithme fonctionnant dessus est peu probable.
Cela peut être décourageant au début, mais après avoir acquis de la confiance dans les ordinateurs quantiques, cela ne devrait pas être un problème majeur. En fait, cela imite précisément la situation des ordinateurs et des algorithmes classiques haut de gamme, qui ne peuvent pas non plus être vérifiés avec une quelconque rigueur mathématique, mais auxquels on fait régulièrement confiance dans la pratique.
L'informatique quantique passera de la recherche universitaire et industrielle à l'informatique industrielle.
À ce jour, la plupart des travaux sur les technologies quantiques ont été menés dans les universités et les organismes de recherche industrielle. Cela s'explique par le fait que l'industrie n'en est qu'à ses débuts. En outre, les machines quantiques actuelles ne peuvent pas encore fournir de meilleurs résultats que les ordinateurs classiques. Mais avec l'augmentation du nombre de qubits, la valeur commerciale du quantique deviendra plus accessible et les déploiements dans les entreprises s'accéléreront.
Aujourd'hui, un ordinateur classique peut simuler la structure d'une molécule d'eau, mais seuls des ordinateurs quantiques de plus grande taille pourront simuler avec précision des molécules plus complexes. Les experts en chimie étudient comment utiliser la quantique pour créer de nouveaux processus à haut rendement énergétique et produire de meilleures batteries. Les experts en logistique étudient l'optimisation des itinéraires pour économiser de l'énergie ou gagner en efficacité. Les sociétés financières se tournent vers la quantique pour optimiser les portefeuilles et réduire les risques.
Les ordinateurs à 1 000 qubits permettront à de nombreuses entreprises de résoudre des problèmes difficiles que les ordinateurs classiques ne peuvent pas résoudre, ce qui incitera d'autres entreprises à adopter l'informatique quantique et à se préparer à ce qu'elle devienne une technologie de production.
La demande de talents quantiques et de meilleures plateformes logicielles montera en flèche.
Les entreprises clientes ayant des aspirations quantiques plus importantes devront étoffer leurs équipes quantiques, tandis que les acteurs plus modestes commenceront à travailler avec l'informatique quantique. La demande de talents dans le domaine de l'informatique quantique va augmenter de manière significative.
Harvard, le MIT et de nombreuses autres universités proposent déjà des programmes d'études sur l'information quantique, et des programmes supplémentaires seront mis en place dans les collèges, les universités et les centres de formation des entreprises. Les recherches récentes de mon entreprise indiquent que les professionnels sont avides de formation quantique. Pourrons-nous former suffisamment d'ingénieurs pour répondre à la demande croissante de talents ?
L'essor des plateformes logicielles qui rendent l'informatique quantique plus accessible aux personnes qui savent programmer mais qui ne sont pas - du moins pas encore - des experts en informatique quantique y contribuera. À l'instar des plateformes courantes d'apprentissage automatique, elles protègent les utilisateurs de la complexité qui se cache sous le capot. Ces plateformes de conception quantique pourraient être utiles.
- Concevoir des circuits quantiques sophistiqués qui tirent parti d'un matériel plus grand.
- Permettre aux personnes qui ne sont pas titulaires d'un doctorat en sciences quantiques d'apporter des contributions quantiques significatives.
- Aidez votre organisation à obtenir de la valeur plus rapidement.
Des bureaux de services quantiques verront le jour.
Des entreprises vendent déjà des capacités d'ordinateurs quantiques. Par exemple, vous pouvez soumettre un travail quantique à Amazon Braket et obtenir des résultats quelques minutes plus tard.
Mais une fois que les ordinateurs quantiques seront capables d'exécuter des algorithmes sophistiqués mieux que les algorithmes classiques, nous devrions voir apparaître de nouveaux produits de type "algorithmes quantiques en tant que service". Par exemple, utiliser une API pour soumettre un panier d'actions à optimiser ou les arrêts souhaités dans un itinéraire de livraison, et le service renverra une réponse optimisée de l'ordinateur quantique.
Certaines entreprises déploieront le quantum sur place.
Aujourd'hui, la plupart des ordinateurs quantiques sont dans le nuage parce que les ordinateurs quantiques impliquent des investissements importants, que le matériel peut devenir obsolète dans plusieurs mois et que la plupart des travaux quantiques sont des travaux de recherche. Mais à mesure que la quantique passe à la production, les entreprises peuvent choisir de posséder leurs propres ordinateurs quantiques afin de protéger leur propriété intellectuelle quantique, d'assurer un accès prioritaire et de garantir leur temps de réponse.
En outre, un plus grand nombre de pays se doteront d'une puissance de calcul quantique nationale afin de limiter leur dépendance et d'atténuer le risque de restrictions à l'exportation imposées par les superpuissances de l'informatique quantique.
Les entreprises partageront moins leurs découvertes quantiques dans des articles universitaires.
De nombreux articles universitaires sont aujourd'hui publiés par des organisations telles que les sociétés de Wall Street. Il est peu probable que cette situation perdure encore longtemps. Le quantique devenant de plus en plus stratégique, les entreprises garderont probablement leurs innovations quantiques pour elles-mêmes.
Un écosystème d'entreprises sain et diversifié verra le jour.
Avec les universités qui proposent des programmes d'études quantiques, les gouvernements qui prévoient un budget pour la quantique, les multinationales qui élaborent des programmes quantiques et les investisseurs à risque qui recherchent des opportunités d'investissement, l'écosystème quantique se développera à un rythme comparable à celui de l'explosion de l'IA et des énergies alternatives.
Les concepts de l'informatique quantique ont été élaborés il y a plusieurs décennies, mais nous assistons aujourd'hui à une accélération des mouvements vers une véritable valeur commerciale. Il est temps d'en savoir plus sur ce qui sera possible en 2023 et au-delà et de mettre en œuvre ces connaissances au profit de votre entreprise.
Cet article a été publié à l'origine dans le Forbes Tech Council.
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.
Si vous souhaitez proposer un invité pour le podcast, veuillez nous contacter.
