Quantique : dans l’industrie

L’industrie est aussi de la partie…

Quelles sont les promesses de l’ordinateur quantique ? Quels en sont les acteurs ? Et les secteurs qui pourraient en profiter ? Dans ce dossier que nous avons souhaité accessible à tous, Inria fait le point sur ce que beaucoup qualifient aujourd’hui de cinquième révolution industrielle.

Attirés par la puissance de calcul promise l’ordinateur quantique, de grands groupes fourbissent leurs algorithmes pour en tirer profit.

La course au quantique se joue aussi du côté des utilisateurs industriels. Face à l’accélération des développements de puces quantiques, certains industriels se penchent sur la programmation quantique. Et pour cause : avec le ralentissement de la loi de Moore, s’emparer de la puissance de calcul promise par les machines quantiques devient un enjeu majeur de compétitivité pour les entreprises gourmandes en calcul intensif.

D-Wave a séduit les industriels

Les premières à s’y intéresser, comme Lockheed Martin, se sont tournées dès le début des années 2010 vers D-Wave. Malgré les controverses sur la nature quantique de son processeur, le pionnier canadien a séduit de nombreux industriels, qui ont multiplié les preuves de concept. « Après avoir utilisé notre machine pour tester l’optimisation de ses véhicules [ses 10 000 taxis qui circulent à Pékin, ndlr], Volkswagen cherche maintenant à optimiser la programmation de la peinture de ses véhicules », affirme Alan Baratz, le PDG de D-Wave. Les résultats sont au rendez-vous, assure-t-il : « Le constructeur est parvenu à réduire de 80 % ses déchets et envisage une mise en production ».

Si le processeur analogique du canadien est particulièrement adapté aux problèmes d’optimisation, il est plus limité que les calculateurs quantiques numériques, à portes universelles, développés par les autres acteurs du hardware quantique. À commencer par IBM, dont les calculateurs quantiques supraconducteurs sont explorés par Daimler, JPMorgan Chase, Barclays ou Samsung. S’y est ajouté plus récemment Honeywell, qui a rallié Merck et DHL à sa puce à ions piégés.

« https://www.usine-digitale.fr/article/airbus-edf-total-comment-les-industriels-se-saisissent-de-l-informatique-quantique.N1096409

L’intrication, un phénomène “effrayant” mais aussi fascinant

La première désigne très sommairement un état quantique où deux particules sont reliées par un lien inextricable et indépendant de leur distance; techniquement, si l’une des deux particules subit la moindre modification, l’autre membre du tandem subira précisément les mêmes effets, même s’il est situé à l’autre bout de l’univers. Cette notion a d’ailleurs donné lieu à une célèbre phrase d’Albert Einstein, qui désignait l’intrication quantique comme une “action effrayante à distance”.

Maintenir l’intrication, le défi de l’informatique quantique

Le concept en lui-même peut sembler extrêmement abstrait, mais c’est un aspect sur lequel les chercheurs commencent à disposer d’une vraie expertise; il existe aujourd’hui de nombreux ordinateurs quantiques expérimentaux en fonctionnement. En revanche, la donne est différente lorsqu’on intègre le second paramètre mentionné ci-dessus, à savoir la cohérence.

Une nouvelle technique d’étude pour candidats quantiques

Ce dernier a été soumis à une nouvelle technique baptisée effet photogalvanique circulaire, qui repose sur le transfert d’un champ électrique par une onde lumineuse. Cet examen a permis d’en explorer les propriétés pertinentes dans le cadre d’un ordinateur quantique; il a révélé une particularité étrange de ce matériau EN effet, il dispose d’une forme de symétrie qui, lorsqu’elle est présente dans un cristal, l’empêche de réagir à l’effet photogalvanique circulaire; pourtant, Ta2NiSe5 réagit bien à cet effet alors qu’il présente cette symétrie.

L’article complet est disponible : Une nouvelle technique révolutionne la recherche de matériaux en informatique quantique
Publié sur Journal du Geek par Antoine Gautherie le 22 février 2022

Le géant de l’automobile germanique estime que les ordinateurs quantiques apporteront une valeur ajoutée dans cinq ans seulement. Voici comment il se prépare.

L’informatique quantique n’en est peut-être encore qu’à ses débuts, mais BMW a discrètement élaboré des plans pour le moment où elle atteindra sa maturité.

Tout récemment, la société a lancé un « défi informatique quantique », un appel à talents destiné à encourager les organisations externes à proposer des solutions qui aideront le constructeur automobile à utiliser au mieux les technologies quantiques.

Quatre défis sélectionnés

Le défi, qui est organisé en partenariat avec la division d’informatique quantique d’Amazon, AWS Braket, s’adresse aussi bien aux entreprises qu’aux start-ups et aux universitaires, avec un objectif simple : proposer des solutions quantiques aux problèmes identifiés par BMW.

Plus précisément, explique Oliver Wick, BMW souhaite que quatre défis soient relevés. Au stade de la préproduction, les algorithmes quantiques pourraient aider à optimiser la configuration des caractéristiques pour le nombre limité de voitures qui peuvent être assemblées pour divers tests, de sorte que le plus grand nombre de tests possible puisse être effectué avec un minimum de ressources.

De même, les algorithmes d’optimisation pourraient améliorer le placement des capteurs sur les véhicules, afin de s’assurer que les configurations finales des capteurs peuvent détecter de manière fiable les obstacles dans différents scénarios de conduite – ce qui devient de plus en plus important à mesure que la conduite autonome se généralise.

Les candidats ont également été invités à soumettre des idées pour la simulation de la déformation des matériaux pendant la production, afin de prévoir à l’avance les problèmes coûteux, ainsi que pour l’utilisation du machine learning quantique afin de classer les imperfections, les fissures et les rayures pendant l’inspection automatique de la qualité.

Se préparer à la révolution quantique

Les participants doivent soumettre une proposition de concept pour l’un des quatre défis, après quoi un panel d’experts présélectionnera les idées les plus prometteuses. Les candidats retenus auront ensuite quelques mois pour mettre au point leurs solutions sur Amazon Braket, avant de les présenter en décembre prochain. Les idées gagnantes remporteront un contrat avec BMW pour mettre en œuvre leurs projets dans le cadre de projets pilotes réels.

Le défi quantique n’est que le dernier développement d’une stratégie qui vise à pousser agressivement la préparation quantique de l’entreprise. Les ordinateurs haute performance de BMW traitent actuellement 2 000 tâches par jour, allant de visualisations haut de gamme à des simulations d’accidents, mais même les systèmes les plus sophistiqués d’aujourd’hui atteignent rapidement leurs limites informatiques.

Toutefois, les ordinateurs quantiques pourraient un jour effectuer des calculs à une vitesse exponentielle, ce qui signifie qu’ils pourraient résoudre des problèmes que les ordinateurs classiques jugent insolubles. Par exemple, la puissance de calcul nécessaire pour optimiser le placement des capteurs d’un véhicule s’avère de plus en plus difficile à gérer pour les algorithmes classiques. Les algorithmes quantiques, en revanche, pourraient trouver des solutions en quelques minutes. À l’échelle de production de BMW, cela pourrait représenter une valeur commerciale énorme.

Des PoC pour évaluer la rentabilité du quantique

Oliver Wick explique que le potentiel des ordinateurs quantiques a été identifié par l’entreprise dès 2017. Un rapport technique a rapidement suivi pour acquérir des connaissances sur la technologie et ses principaux fournisseurs, avant que le travail ne commence sur les preuves de concept.

À ce stade, estime Oliver Wick, le plus grand défi était de trouver l’analyse de rentabilité de l’informatique quantique. « Nous avons lancé des preuves de concept dans le domaine de l’optimisation ou de l’ordonnancement, mais il s’agissait d’activités qui ne comportaient pas d’analyse de rentabilité », explique ce dernier. « Au départ, tout le monde est venu me demander pourquoi nous avions même besoin de l’informatique quantique ».

Mais maintenant, les preuves de concept commencent lentement à émerger en tant que projets commerciaux. L’une des premières propositions de recherche de l’entreprise, par exemple, portait sur l’utilisation d’ordinateurs quantiques pour calculer le circuit optimal à suivre par un robot qui soude les joints d’un véhicule. Plus récemment, BMW a dévoilé qu’elle avait progressé dans la conception d’algorithmes quantiques pour la gestion de la chaîne d’approvisionnement, qui ont été testés avec succès sur le système à 10 qubits d’Honeywell.

BMW affirme avoir identifié plus de 50 défis à différents stades de la chaîne de valeur pour lesquels l’informatique quantique pourrait apporter des avantages significatifs, dont quatre ont été délégués à d’autres acteurs grâce au défi quantique.

Une stratégie en place, mais des retombées à horizon 5 ans

En d’autres termes, l’informatique quantique, qui n’était qu’un projet d’avenir, est désormais solidement implantée dans la stratégie de BMW. « Nous avons maintenant constitué deux équipes, l’une dans le département de développement et l’autre dans le département informatique », explique Oliver Wick. « De ce point de vue, nous avons intégré l’informatique quantique dans notre stratégie ».

Les partenariats sont au cœur de cette approche. En juin dernier, BMW a cofondé le Quantum Technology and Application Consortium (QUTAC), avec des entreprises allant de Bosch à Volkswagen. L’objectif, explique Oliver Wick, est de définir un ensemble de problèmes communs à différentes industries, afin d’unir les forces pour trouver des solutions qui pourront ensuite être appliquées à chaque cas d’utilisation spécifique.

BMW verse également 5,1 millions d’euros à l’université de Munich pour financer un poste de professeur, qui devra mener des recherches sur l’application des technologies quantiques aux problèmes industriels tels que ceux rencontrés par BMW.

Mais ce n’est pas parce que l’informatique quantique fait désormais partie de la stratégie commerciale de BMW que la technologie génère déjà de la valeur. Les ordinateurs quantiques sont encore des dispositifs expérimentaux à petite échelle qui sont totalement incapables d’exécuter des programmes suffisamment importants pour être utiles. Ils sont connus sous le nom de « Noisy, Intermediate-Scale Quantum Computers » (NISQ), un terme qui reflète à quel point la technologie reste émergente.

« Nous sommes dans l’ère NISQ et nous aurons besoin de meilleurs ordinateurs quantiques », constate Oliver Wick. « Personnellement, je pense que nous pourrions commencer à en tirer des avantages commerciaux dans cinq ans. Mais cela ne signifie pas que nous devrions attendre cinq ans, nous reposer et laisser d’autres entreprises faire le travail à la place. »

« https://www.zdnet.fr/actualites/comment-bmw-se-prepare-a-la-prochaine-revolution-technologique-quantique-39927385.htm

Cette technologie de rupture sort des laboratoires de recherche et donne naissance à des centaines de start-up soutenues par les grandes entreprises et les États. La France va y consacrer 1,8 milliard d’euros sur les quatre prochaines années.

Pas moins de 10 milliards de dollars en Chine, 1,2 milliard aux Etats-Unis, 1,3 milliard au Royaume-Uni, 2,6 milliards d’euros en Allemagne, 1,8 milliard en France, mais aussi en Inde, au Japon, en Russie, au Canada, en Israël… Les annonces pleuvent en ce moment autour d’innovations assez insaisissables : les technologies quantiques.

En quelques années, l’une d’elles, l’ordinateur quantique, qui était l’affaire de laboratoires de recherche et de scientifiques rêvant au prix Nobel de physique, est devenue un sujet stratégique pour beaucoup d’entreprises et de gouvernements. Et pour cause. Ce type de calculateur quantique fait sauter les limites de l’informatique actuelle. Des millions de fois plus puissante et infiniment plus rapide, elle ouvre un tout nouveau champ d’applications inaccessibles jusqu’à présent. Elaborer des molécules de synthèse pour capturer le CO₂, développer rapidement de nouveaux médicaments en simulant un nombre infini de possibilités, imaginer de nouveaux matériaux pour les batteries du futur, anticiper des événements climatiques pour évacuer les populations à temps…

Article source (Réservé aux abonnés) : Les entreprises fascinées par la révolution quantique
Publié sur Le Monde par Sophy Caulier le 11 avril 2021

Pour ne pas mourir bête

Envoyer le mot « LOGIN » en 1969 sur Internet était assez difficile.

En fait, un professeur d’une université de Los Angeles a essayé de l’envoyer à un homonyme d’une université de San Francisco, mais il n’a pu envoyer que « LO ». Internet s’est écrasé en essayant d’envoyer la lettre complexe G…