Une unité pionnière de traitement quantique (QPU) de plus de 100 qubits, acquise par GENCI (Grand équipement national de calcul intensif), a été livrée au Très Grand Centre de calcul du CEA par Pasqal, annoncent les trois partenaires.
Il s'agit de la première QPU conçue et livrée à un tiers par Pasqal, leader mondial de l'informatique quantique à atomes neutres. Cette étape marque un jalon important dans le cadre plus large du projet HPCQS (High-Performance Computer and Quantum Simulator hybrid), cofinancé par l'entreprise commune européenne pour le calcul de haute performance (EuroHPC JU) et GENCI, dans le cadre du programme HQI (France Hybrid HPC Quantum Initiative), financé par le plan France 2030.
La QPU de Pasqal sera intégrée au supercalculateur de GENCI, Joliot-Curie, qui est hébergé et exploité au Très grand centre de calcul du CEA (TGCC), permettant ainsi à l'Europe de réaliser une avancée significative en termes de capacités de calcul hybride. L'environnement du TGCC se distingue par ses capacités de calcul scientifique à haute performance et de Big Data, ce qui en fait le lieu d'accueil idéal pour cet ordinateur quantique, l'un des premiers conçus pour fonctionner en tandem avec des supercalculateurs. L'intégration des ordinateurs quantiques analogiques avec les supercalculateurs va permettre aux chercheurs européens et français de travailler sur des cas d'usage hybrides et d'expérimenter ces recherches sur du matériel réel.
Philippe Lavocat, PDG de GENCI, a déclaré : « Cette livraison en France représente un grand pas vers la mise en service d'une machine quantique à atomes froids, bientôt couplée avec un supercalculateur, à destination de la science, de la connaissance et de l'innovation. Cette avancée inédite illustre également l'engagement fort de la France et de l'Europe, par le biais d'EuroHPC et du projet HPCQS, pour faire des technologies quantiques un atout stratégique et souverain. GENCI est très fier de ce partenariat performant avec le CEA, et d'être l'un des premiers clients de Pasqal ! »
Jacques-Charles Lafoucrière, directeur de programme au CEA et coordinateur de l'initiative France Hybrid HPC Quantum Initiave (HQI) indique pour sa part : « Cette livraison va permettre aux communautés scientifiques du HPC et de l'informatique quantique d'enrichir leurs travaux, jusqu'ici réalisés avec des émulateurs, en appliquant leurs calculs à du matériel réel. Tous nos utilisateurs sont impatients d'utiliser le système Orion de Pasqal et de démontrer tous les résultats qu'ils obtiendront grâce à lui ».
Georges-Olivier Reymond, Co-fondateur et PDG de Pasqal, a fait part de son enthousiasme quant à ce déploiement : « La livraison de notre premier QPU au CEA constitue une étape importante dans notre engagement à accélérer l'intégration de l'informatique quantique aux technologiques courantes. En exploitant les synergies entre l'informatique quantique et les environnements HPC classiques, nous ouvrons la voie à des avancées qui étaient auparavant hors de portée. Enfin, la technologie d'informatique quantique de Pasqal fait ainsi ses débuts entre les mains d'un client, et ce résultat témoigne de la force et de l'engagement de notre équipe ».
Dans le contexte du projet HPCQS, un autre QPU sera installé cette année en Allemagne au Forschungszentrum Jülich (FZJ) pour être couplé au supercalculateur JURECA. Les deux systèmes constituent les fondations d'une infrastructure pan-européenne de calcul hybride HPC et de calcul quantique. Ils seront rejoints par plusieurs autres technologies de calcul quantique financées par l'entreprise commune EuroHPC et les États membres. Ces ressources seront ouvertes à tous les utilisateurs européens afin de leur permettre de commencer à explorer concrètement le potentiel du calcul quantique sur leurs applications.
Un pas en avant vers les applications quantiques pratiques
Cette collaboration entre Pasqal, GENCI et le CEA fournit des capacités couplées de calcul intensif et de calcul quantique (HPC+QC) aux utilisateurs scientifiques et industriels pionniers. Elle doit les aider à révolutionner une grande diversité de secteurs, allant de la pharmacie à l'énergie, en tirant parti des capacités de calculs quantiques afin d'améliorer la réalisation de tâches complexes, comme le traitement de données ou la simulation. L'intégration de la technologie quantique de Pasqal aux ressources de calcul intensif du TGCC a en effet pour objectif de développer des applications pratiques capables de répondre aux défis du monde réel, grâce au déploiement de capacités de calcul améliorées.
L'informatique quantique analogique qui résulte de cette intégration HPC-QC, est particulièrement adaptée pour favoriser l'optimisation des charges de travail et de la simulation de systèmes physiques. Ce type d'optimisation peut avoir de nombreuses applications pratiques dans le secteur bancaire, la logistique, les transports, la gestion des réseaux d'énergie et bien d'autres encore.
Renforcer les capacités de la recherche et de l'industrie
L'intégration du QPU à l'infrastructure de supercalculateurs en cours montre que le projet HPCQS progresse. Le CEA et Pasqal ont collaboré avec EVIDEN pour tirer parti de l'environnement Qaptiva d'EVIDEN afin d'intégrer le QPU à la plateforme HQI. L'objectif de cette intégration est de permettre aux utilisateurs finaux de programmer leur code hybride et de l'envoyer à Joliot-Curie, qui déchargera ensuite le code quantique vers le système Pasqal via Qaptiva.
L'acquisition du QPU de Pasqal constitue un pan essentiel de la collaboration entre le CEA et GENCI dans le cadre de l'initiative française Hybrid HPC Quantum Initiative (HQI). Cette initiative vise à déployer une plateforme hybride HPC-QC en associant plusieurs technologies quantiques à un supercalculateur classique, au profit de la recherche ouverte. L'initiative HQI comprend également un programme de recherche universitaire et industrielle autour de l'intégration HPC-QC, du développement d'applications hybrides et des sujets exploratoires tels que la caractérisation du bruit et l'atténuation et l'utilisation des liens quantiques pour le calcul.
*** Ceci fait partie du Projet HPCQS qui a reçu un financement (subvention n° 101018180) de la EuroHPC Joint Undertaking (JU). La JU reçoit le soutien du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne et de l’Allemagne, la France, l’Italie, l’Irlande, l’Autriche et l’Espagne.
*** Cette acquisition a bénéficié d'une aide de l'État gérée par l'Agence Nationale de la Recherche au titre de France 2030 portant la référence « AN-22-PNCQ-0001 ».