Bien que viable à usage général l’informatique quantique est encore loin, D-Wave Systems vient de déployer son troisième système de recuit quantique basé sur le cloud et a mis à jour ses outils de codage pour s’attaquer à de nouvelles catégories de problèmes d’optimisation d’entreprise.
Comme ses prédécesseurs, le troisième système Advantage de D-Wave est accessible via le propre cloud quantique Leap de D-Wave ou, à partir du 12 mai, le service Amazon Braket d’AWS. La nouvelle machine est hébergée à l’Institut des sciences de l’information de l’Université de Californie du Sud à Marina Del Rey, en Californie. les autres se trouvent au siège social de D-Wave à Burnaby, en Colombie-Britannique, et au centre de calcul intensif Forschungszentrum Jülich en Allemagne.
L’avantage de D-Wave compte plus de 5 000 qubits, ce qui le place apparemment devant des rivaux quantiques tels qu’IBM, qui a annoncé plus tôt dans la semaine son intention de construire une machine de 4 000 qubits d’ici 2025.
Mais tous les qubits, qui sont une mesure de la capacité de traitement d’un ordinateur quantique, ne sont pas égaux. D-Wave utilise une technique appelée recuit quantique dans ses machines, alors que la plupart des autres entreprises travaillant sur l’informatique quantique – y compris IBM, Quantinuum (une filiale de Honeywell), Rigetti Computing et IonQ – utilisent une approche basée sur la porte quantique. (En octobre 2021, D-Wave a déclaré qu’il avait également commencé à rechercher des portes quantiques, mais la société n’a pas encore de produits basés sur des portes sur le marché.)
Le recuit quantique peut être utilisé pour améliorer certains types d’algorithmes d’optimisation, mais ce n’est pas l’outil informatique à usage général que les ordinateurs quantiques basés sur des portes sont censés être.
Systèmes quantiques à base de porte ou à recuit
Les systèmes basés sur des portes à correction d’erreurs seront capables de travailler simultanément avec de plus grandes quantités de données que les systèmes de recuit quantique, a déclaré Murray Thom, vice-président de la gestion des produits chez D-Wave. « Cela va être très important dans des applications telles que la simulation de la chimie quantique ou si vous travaillez avec des équations différentielles », a-t-il déclaré. Les systèmes basés sur des portes peuvent également constituer une menace pour de nombreux algorithmes de chiffrement actuels, une éventualité qui les entreprises commencent à se préparer.
D’autre part, le recuit quantique fonctionne bien pour les problèmes d’optimisation où le but est de trouver un maximum dans un paysage vallonné de solutions (ou le minimum dans une série de vallées) dans les plus brefs délais. L’informatique conventionnelle pourrait adopter une approche « montante », en faisant varier à plusieurs reprises les paramètres pour trouver une solution un peu meilleure que la solution actuelle, jusqu’à ce qu’elle ait trouvé le maximum local – mais peut-être pas la plus haute colline sur la carte. Le recuit quantique offre un moyen de sauter vers une autre colline, peut-être plus haute, et de grimper au sommet de celle-ci à la place, et tire son nom d’une technique informatique classique appelée recuit simulé qui adopte une approche similaire mais utilise des nombres aléatoires plutôt que des phénomènes quantiques physiques pour trouver des collines plus hautes à gravir.
Un livre blanc publié par D-Wave en 2021 a montré comment un système informatique classique et un système hybride de recuit quantique convergeraient finalement sur le même résultat optimal avec suffisamment de temps, mais que le système de recuit quantique fournirait un meilleur résultat si le temps était limité.
Les systèmes basés sur des portes viables sont encore loin, tandis que les systèmes de recuit quantique de D-Wave sont sur le marché et ont déjà été utilisés par des entreprises souhaitant tester leur potentiel pour accélérer l’optimisation. Thom a souligné Volkswagen, qui a utilisé les systèmes D-Wave pour rechercher des moyens d’optimiser la commande des travaux d’atelier de peinture en programmant pour minimiser les changements de type de peinture.
Pour aider les DSI à mettre ses ordinateurs Advantage au travail sur des problèmes comme celui-là, D-Wave a développé une série de solveurs hybrides pour les problèmes d’optimisation qui peuvent décomposer les calculs en morceaux, en utilisant ses systèmes de recuit quantique pour pousser les systèmes informatiques classiques vers de meilleures solutions, puis les rapports retour sur le meilleur trouvé dans un temps donné.
Optimisation de l’optimisation
D-Wave a maintenant amélioré son solveur hybride de modèle quadratique contraint (CQM) basé sur le cloud pour trouver des solutions optimales aux problèmes impliquant des variables continues, là où auparavant il ne pouvait gérer que des nombres entiers et d’autres types de données discrètes.
Cela permettra aux entreprises d’expérimenter, par exemple, le calcul des itinéraires des véhicules en fonction de quantités continues telles que la distance et le temps d’attente, ou d’optimiser le chargement des camions pour minimiser l’espace entre les cartons de formes différentes.
« Cela va vraiment permettre aux DSI d’obtenir des réponses aux questions importantes qu’ils se posent en termes de ‘Où dans mon organisation l’informatique quantique va-t-elle vraiment avoir son plus grand impact ?' », a déclaré Thom de D-Wave.
Ce dont les clients potentiels ont vraiment besoin, c’est d’un moyen d’identifier les problèmes susceptibles d’être accélérés par les systèmes de recuit quantique, et ceux que le recuit quantique ne peut résoudre.
Pour l’instant, il s’agit plutôt d’un processus manuel : D-Wave envoie une équipe d’experts pour examiner les problèmes informatiques qu’une entreprise souhaite accélérer, les conseiller sur ceux sur lesquels se concentrer et les aider à construire une preuve de concept.
« C’est très attrayant pour les DSI qui cherchent à rendre leurs entreprises plus efficaces », a déclaré Thom, ajoutant que cela peut « les aider à répondre au type de stress du marché qu’ils voient aujourd’hui ».
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