Les supercalculateurs les plus puissants du monde reçoivent un coup de pouce quantique en diamant

Le laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL), dans le Tennessee, fait partie de la légende du calcul. Qu’il ait joué un rôle central dans le projet Manhattan et le développement de la première bombe nucléaire, ou qu’il héberge le premier supercalculateur exascale au monde, il se situe à la limite de ce qui est possible compte tenu de l’étendue de nos connaissances scientifiques à ce jour.

Aujourd’hui, ORNL a choisi de s’associer à Quantum Brilliance pour un projet hybride quantique-classique construit sur le modèle australo-allemand. les startups accélérateur quantique à température ambiante – fabriqué à partir de diamant – pour donner à ses supercalculateurs un quantum booster.

Avant d’entrer dans le vif du sujet, il convient de définir quelques termes. Un accélérateur quantique est une unité matérielle spécialisée qui accélère des algorithmes ou des tâches quantiques spécifiques. Ils agissent comme coprocesseur des processeurs classiques, tels que les CPU ou les GPU, effectuant des calculs quantiques spécifiques.

Essentiellement, ils complètent les systèmes informatiques classiques. Ceci est différent des processeurs quantiques, qui sont les unités de traitement de base des ordinateurs quantiques, où les qubits sont responsables de tous les calculs.

Explorer le HPC et l’intégration quantique

Quantum Brilliance est spécialisé dans matériaux quantiques en diamant et développement de petits accélérateurs quantiques en diamant robustes qui fonctionnent à température ambiante. Il propose également une gamme de logiciels et d’outils d’application pour accompagner les unités matérielles.

Le partenariat stratégique entre ORNL et Quantum Brilliance verra les deux explorer l’intégration sur site des clusters de la startup dans les systèmes de calcul haute performance (HPC) de l’institution pour « Explorez les performances et l’efficacité de l’informatique quantique parallélisée et hybridée. »

« L’informatique quantique parallèle recèle un potentiel transformateur pour la découverte scientifique et les applications industrielles qui nécessitent un calcul haute performance », a déclaré le Dr Travis Humble, directeur du Quantum Science Center de l’ORNL. Le Dr Humble a ajouté que le partenariat permettrait au centre d’explorer une intégration efficace avec les systèmes HPC existants et d’éclairer la conception de la future infrastructure.

L’informatique quantique-classique hybride se produit, comme déjà mentionné, lorsqu’un système classique confie certaines tâches à des accélérateurs ou à des processeurs quantiques. L’informatique quantique parallèle implique plusieurs systèmes quantiques travaillant côte à côte pour résoudre un problème spécifique.

Jalon vers la réalisation d’accélérateurs quantiques massivement parallélisés

ORNL appartient au ministère américain de l’Énergie. Il abrite Frontier, le supercalculateur le plus rapide au monde avec une capacité de calcul de 2 exaflops. (Un exaflop est la capacité d’effectuer un milliard de milliards de calculs par seconde.) Il abrite également d’autres systèmes HPC puissants, notamment Summit (le plus rapide au monde jusqu’à l’arrivée de Frontier) et Andes.

S’associer à une institution scientifique de premier plan pour informer l’infrastructure de ce qui sera sans aucun doute les systèmes hybrides quantiques-classiques les plus puissants est une formidable réussite pour toute startup.

« Cette collaboration représente une étape importante dans notre mission visant à amener l’informatique quantique à des applications pratiques », a déclaré Mark Luo, co-fondateur et PDG de Quantum Brilliance. « Il s’agit d’une étape cruciale vers la réalisation d’accélérateurs quantiques massivement parallélisés, qui, selon nous, constitueront l’architecture privilégiée dans les centres HPC. »

Fondée en 2019, Quantum Brilliance a son siège social à Sydney et Stuttgart et se considère comme un leader mondial de la technologie quantique basée sur le diamant. Cette approche particulière du quantum exploite les propriétés uniques du diamant en tant que matériau, en particulier ce que l’on appelle les centres de lacunes d’azote.

Ceux-ci peuvent agir comme des qubits stables à température ambiante. Cela leur donne un avantage par rapport à d’autres approches qui nécessitent des températures extrêmement basses, ce qui permettrait également de réduire considérablement le coût global de l’informatique quantique.