L’informatique quantique on-premise arrive dans un laboratoire de recherche

L'informatique quantique on-premise arrive dans un laboratoire de recherche

Informatique haute performance dans le cloud, intelligence artificielle et quelques ordinateurs quantiques : IBM se lance dans un partenariat de 10 ans qui prévoit que Big Blue fournira l’infrastructure technologique d’un nouveau centre de recherche consacré à la santé publique. La Cleveland Clinic, institution à but non lucratif basée dans l’Ohio (Etats-Unis), qui associe les soins cliniques et hospitaliers à la recherche médicale, utilisera la technologie IBM pour soutenir son dernier projet : un centre mondial de recherche sur les agents pathogènes et la santé humaine. Soutenu par un investissement de 500 millions de dollars, le nouveau centre sera consacré à l’étude des agents pathogènes viraux, des maladies induites par les virus, de la génomique, de l’immunologie et des immunothérapies.

Pour aider les chercheurs à se préparer et à se protéger contre les pathogènes émergents, IBM a conçu un « accélérateur de découvertes », qui met à profit les dernières capacités de l’entreprise pour mieux soutenir les travaux scientifiques basés sur les données et accélérer la découverte de nouveaux traitements. « Le quantique a progressé rapidement ces dernières années, et il va sans dire que l’IA a fait de gros progrès, de même que le cloud et surtout le cloud hybride », explique à ZDNet Anthony Annunziata, directeur de l’IBM Quantum Network. « Ce partenariat les réunit – les versions émergentes des dernières capacités de l’IA, du quantique et de la prochaine génération de calcul haute performance. »

Dans le cadre de cette collaboration, IBM va, pour la première fois, déployer du matériel quantique directement sur site à Cleveland. Le dernier processeur quantique d’IBM sera le premier à être installé au moment du déploiement. Le nombre exact de qubits reste à définir, mais il devrait se situer entre 50 et 100 qubits. Le dispositif sera rejoint par la suite par un autre ordinateur quantique de plus de 1 000 qubits, que la société s’est récemment engagée à développer d’ici 2023.

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Utiliser les ordinateurs quantiques d’IBM dans ses propres installations

Cela signifie que les chercheurs de la Cleveland Clinic seront les premiers à utiliser les ordinateurs quantiques d’IBM dans leurs propres installations, puisque tous les autres clients de Big Blue sont actuellement limités à l’accès au matériel via le cloud ou à une machine dédiée dans une installation IBM.

Les programmes de recherche que la Cleveland Clinic a conçu pour le nouveau centre sont ambitieux. Ils comprennent l’élargissement de la compréhension des pathogènes viraux et de la réponse immunitaire humaine, le développement de nouveaux traitements, le déploiement de nouveaux tests de diagnostic ou même l’utilisation de l’analyse prédictive pour comprendre comment les facteurs socio-économiques peuvent affecter les agents pathogènes dans certaines communautés.

En d’autres termes, l’organisation se penche sur des tâches dont les volumes de données sont exponentiels. « Une partie du problème consiste à ingérer toutes les données qui existent dans la littérature scientifique et à essayer de leur donner un sens », explique Annunziata. « Une fois que vous avez une idée de cette carte de données, vous devez essayer d’en générer un aperçu, en dessinant des hypothèses que vous pouvez explorer. »

L’obtention d’un résultat souhaité nécessite un travail de simulation important et lourd en données

C’est là que l’IA et le cloud computing à haute performance entrent en jeu. IBM fournira aux chercheurs de la Cleveland Clinic l’accès à des outils tels que Deep Search, qui permet de parcourir et d’analyser rapidement des données structurées et non structurées, ou à IBM Functional Genomics Platform, un référentiel dans le cloud qui est continuellement mis à jour avec des centaines de milliers de caractéristiques pour différents génomes viraux, afin que les scientifiques puissent mieux cibler des molécules spécifiques dans la conception de médicaments.

Le système RoboRXN d’IBM sera également déployé. Il combine le “cloud”, l’intelligence artificielle et l’automatisation pour permettre aux chercheurs de concevoir et de synthétiser de nouvelles molécules à distance. RoboRXN est basé sur un modèle d’IA qui a été entraîné sur environ un million de réactions chimiques connues, et peut traduire une procédure chimique décrite via un navigateur web par un chercheur assis chez lui, en instructions lisibles par machine qu’un robot de laboratoire peut exécuter. Les scientifiques peuvent ensuite accéder à leur laboratoire automatisé connecté à internet depuis n’importe quel endroit du monde.

Il n’en reste pas moins que la plupart des problèmes que la Cleveland Clinic espère résoudre sont complexes – si complexes, en fait, qu’il peut être impossible de les aborder avec des moyens conventionnels. Prenons l’exemple de la conception de médicaments : les molécules sont composées de nombreux atomes différents et présentent un grand nombre de configurations et de conformations possibles, ce qui signifie qu’un très grand nombre de molécules pourraient potentiellement constituer un médicament valable. En d’autres termes, l’obtention d’un résultat souhaité nécessite un travail de simulation important et lourd en données.

Les chercheurs vont préparer le terrain pour que les ordinateurs quantiques arrivent à maturité

C’est pourquoi l’informatique quantique, et sa capacité à effectuer plusieurs calculs à la fois, devrait avoir un impact important. « L’informatique quantique promet de rendre accessibles des problèmes difficiles à résoudre », explique Anthony Annunziata. « Elle promet de nous permettre de comprendre les systèmes chimiques de manière beaucoup plus détaillée qu’aujourd’hui. L’utilisation du quantique pour progresser et proposer des simulations beaucoup plus précises est un élément clé de ce partenariat. »

Avec un premier système supportant moins de 100 qubits, les chercheurs de la clinique ne doivent pas s’attendre à résoudre des problèmes à grande échelle tout de suite. A l’heure actuelle, les ordinateurs quantiques ne sont capables de simuler que de très petites molécules, et ce n’est qu’une fois le cap des 1 000 qubits atteint que la technologie devrait permettre une première création de valeur dans les secteurs pharmaceutique et chimique.

Les chercheurs, explique Anthony Annunziata, vont plutôt préparer le terrain pour que les ordinateurs quantiques arrivent à maturité. « Ils se pencheront aujourd’hui sur des problèmes à petite échelle, comprendront comment ils évoluent et ce qu’il faut faire pour élargir la portée des problèmes que nous pouvons résoudre », précise-t-il. « Les points d’intérêt à court terme seront de se préparer aux systèmes à grande échelle, de comprendre les techniques et la façon dont elles s’intègrent dans leurs flux de travail scientifiques. »

IBM montre être prêt à commencer à intégrer la technologie dans les flux de travail

« Il s’agit d’un partenariat de 10 ans, et nous nous attendons à ce que des progrès soient réalisés sur l’ensemble de cette période de 10 ans. »

En déployant des dispositifs quantiques directement dans les locaux d’un client, IBM montre certainement être prêt à commencer à intégrer la technologie dans les flux de travail, pour être utilisée aux côtés des méthodes de calcul classiques – une nouvelle étape vers la commercialisation des technologies quantiques. « Nous allons développer un système et le déployer pour la première fois sur le site d’un client », ajoute Anthony Annunziata. « Cela permettra un niveau d’intégration dans leur infrastructure informatique qui sera une première en son genre. »

La prochaine étape de Big Blue sera suivie de près, dans un domaine qui évolue rapidement et où la concurrence s’accélère. L’année dernière, par exemple, Rigetti Computing a annoncé qu’elle allait construire le premier ordinateur quantique commercial du Royaume-Uni, qui sera hébergé à Abingdon, dans le Oxfordshire. Cet appareil sera mis à la disposition des entreprises et des universités du pays d’ici quelques années.

Source : ZDNet.com

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