EDF, Total, Airbus … Los principales fabricantes se están embarcando en la programación cuántica

La carrera cuántica también se juega del lado de los usuarios. Ante la aceleración de los desarrollos de chips cuánticos, algunos fabricantes se están sumergiendo en la programación cuántica. Y por una buena razón: con la desaceleración de la Ley de Moore, aprovechar la potencia informática prometida por las máquinas cuánticas se está convirtiendo en un importante problema competitivo para las empresas ávidas de la informática intensiva.

Los primeros en interesarse por él, como Lockheed Martin, se volcaron desde principios de la década de 2010 a D-Wave. A pesar de las controversias sobre la naturaleza cuántica de su procesador, el pionero canadiense ha atraído a muchos fabricantes, que han multiplicado las pruebas de concepto. “Después de usar nuestra máquina para probar la optimización de sus vehículos [ses 10 000 taxis qui circulent à Pékin, ndlr], Volkswagen busca ahora optimizar la programación de pintura de sus vehículos ”, dice Alan Baratz, director ejecutivo de D-Wave. Los resultados están ahí, asegura: “El fabricante ha logrado reducir sus residuos en un 80% y está considerando ponerlo en producción. “ Si el procesador analógico canadiense es particularmente adecuado para problemas de optimización, es más limitado que las computadoras cuánticas digitales, con puertas universales, desarrolladas por otros reproductores de hardware cuántico. Para empezar IBM, cuyas computadoras cuánticas superconductoras son exploradas por Daimler, JPMorgan Chase, Barclays o Samsung. Honeywell se agregó más recientemente, lo que unió a Merck y DHL a su chip de iones atrapado.

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EDF, Total, Airbus …

En Francia, los primeros usuarios de la computación cuántica son sin duda EDF, Total y Airbus, cada uno de los cuales tiene una fuerza operativa dedicada. En EDF, todo empezó a finales de 2018, cuando se formó un equipo de diez personas en torno a Stéphane Tanguy, responsable de I + D. “Con el objetivo de adquirir experiencia interna en cuatro años”, especifica Marc Porcheron, que está co-pilotando el proyecto. A principios de 2020, el equipo reclutó a tres estudiantes de doctorado, durante tres años. Uno trabaja en “Mejora de la simulación física de materiales para estudiar su envejecimiento”, los otros dos sobre problemas de optimización combinatoria, de difícil solución en ordenadores convencionales, como los estudios probabilísticos de seguridad de centrales nucleares o, en gestión energética, la optimización de la carga inteligente de vehículos eléctricos. “Para el último caso, estamos experimentando con la calculadora cuántica basada en átomos neutros de la start-up francesa Pasqal”., testifica Marc Porcheron.

Total también tiene la intención de utilizar la tecnología de Pasqal para probar su propio algoritmo de partición de gráficos, un método de optimización, reveló Marko Rancic, jefe de cuántica, en el evento “Computación cuántica en París-Saclay”. , finales de octubre de 2020. Este algoritmo fue desarrollado por un pasante y la empresa estadounidense QC Ware durante un año. El trabajo debe ser continuado internamente por un estudiante de doctorado gracias a la financiación del proyecto europeo Next Applications of Quantum Computing (Neasqc). Para lograr su objetivo de cero emisiones de carbono para 2050, Total también planea utilizar la computación cuántica para desarrollar el uso de MOF-5, un material nanoporoso, como filtro para capturar CO2. Este compromiso es objeto de una asociación de dos años con la empresa británica Cambridge Quantum Computing. Por su parte, su filial Saft está explorando nuevos materiales para desarrollar baterías con sus propias implementaciones de conocidos algoritmos cuánticos, como el eigensolver cuántico variacional (VQE) y la evolución en el tiempo imaginario (ITE). Se prueban en uno de los emuladores de computadora cuántica de Atos, la máquina de aprendizaje cuántica (QLM), que Total ha instalado en su sitio en Pau (Pirineos Atlánticos).

En una pequeña nube

Otra competencia moviliza a los gigantes cuánticos, la de las ofertas en la nube. IBM abrió las hostilidades en 2016 con IBM Q Experience. Esta plataforma, la única que ofrece una interfaz de programación cuántica, Qiskit, da acceso a 22 computadoras IBM. D-Wave (con Leap en 2018), Rigetti (con QCS en 2018), Xanadu (en 2020) y próximamente Pasqal también han decidido poner sus computadoras en la nube. Asociaciones preferidas de Amazon y Microsoft: Amazon Braket brinda acceso a máquinas de IonQ, D-Wave y Rigetti, y Azure Quantum a las de IonQ, QCI, Honeywell y próximamente Microsoft. Google aún no tiene un servicio de nube cuántica, sino un pequeño simulador cuántico en la web, el campo de juego cuántico de Google.

Un ecosistema para construir

Al igual que EDF, Total también está experimentando con la combinación de máquinas cuánticas y algoritmos de aprendizaje automático. “Los recursos cuánticos son caros, admet Marko Rancic. Pero son convincentes: en el 96% de los casos, nuestros algoritmos de aprendizaje automático proporcionaron un mejor rendimiento con las computadoras cuánticas que con las computadoras tradicionales. “ Total lanzó esta investigación con un estudiante de doctorado a mediados de 2019, al que se unió otro en abril de 2020. En EDF, un cuarto estudiante de doctorado se dedicará este año a este trabajo. El interés de Airbus en Quantum comenzó en 2017, cuando su fondo de capital riesgo invirtió en QC Ware. Desde entonces, el fabricante de aviones ha probado las máquinas D-Wave para un caso de uso: ejes de falla. Sobre todo, en 2019 lanzó el desafío cuántico de Airbus, una competencia en torno a cinco desafíos técnicos en aeronáutica (ascenso de vuelo, aerodinámica, mecánica de fluidos, carga de aviones y diseño de caja de ala). El ganador desarrollará su solución con Airbus en 2021. EDF se prepara para hacerse cargo de Advantage, la nueva máquina D-Wave con más de 5.000 qubits, mientras que Total está “En discusión con Google et Xanadu », dice Marko Rancic.

Las empresas atraídas por la potencia informática cuántica están aumentando sus asociaciones con fabricantes de hardware y especialistas en software. Porque el ecosistema de la computación cuántica queda por estructurar. Por el lado del software, los ladrillos de software dedicados a un caso de uso, como el de la farmacéutica francesa Qubit, coexisten con capas que conectan las interfaces de programación más extendidas (Cirq, Qiskit, QuTiP) con los algoritmos desarrollados por los usuarios finales. Por el lado de la infraestructura, si las máquinas cuánticas son principalmente accesibles a través de la nube, Atos tiene como objetivo ofrecer supercomputadoras híbridas (clásicas-cuánticas) que se pueden instalar en las instalaciones de los usuarios y en grandes centros informáticos. “¿Qué modelo será el más relevante? Sigue siendo un misterio resume Christophe Jurczak, cofundador del fondo Quantonation. Como la carrera por el hardware cuántico, más abierta que nunca, todo queda por inventar en el uso de estas máquinas. ”


Source: UsineNouvelle – Actualités A la une by www.usinenouvelle.com.

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