Q-Score FR

L’informatique quantique accélère le traitement des problèmes complexes, avec des délais de résolution se comptant en secondes, là où l’informatique classique pouvait prendre potentiellement plusieurs années. Pour que l’informatique quantique tienne toutes ses promesses, il est essentiel que l’industrie parvienne à un consensus afin de définir une métrique objective, fiable et ouverte, permettant de comparer sur un pied d’égalité tous les processeurs quantiques programmables.

Le Q-score, la nouvelle unité de mesure de performance quantique, a été définie par l’Atos Quantum Advisory Board, un comité international regroupant des experts, mathématiciens et physiciens faisant autorité dans leurs domaines respectifs. Cette métrique vient d’être dévoilée le 04 décembre 2020.

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En quoi consiste le Q-score ?

Le Q-score est une nouvelle métrique de référence, développée par Atos, portant sur les performances quantiques,. Elle s’applique à l’intégralité des processeurs quantiques. Le Q-score mesure l’efficience d’exécution d’une application quantique type, c’est-à-dire l’aptitude d’un système à traiter des problématiques de la vie réelle, plutôt qu’une simple mesure des performances théoriques ou physiques. En proposant un accès libre et universel à sa métrique Q-score, Atos ouvre la voie à une démocratisation des applications quantiques dans notre vie de tous les jours.

Une métrique basée sur les applications

    • Mesurer la capacité d’un processeur quantique (QPU) à résoudre un « véritable » enjeu opérationnel, et non la simple atteinte d’indicateurs clés qui restent purement techniques

    • Applicable à la suprématie quantique, voire au-delà
    • Évalue run QPU qui exécute un algorithme quantique à court terme, afin de proposer des applications concrètes

Une métrique ouverte et simple d’utilisation

  • Accès libre et universel via un package logiciel ainsi que différents outils et méthodologies

  • Permet de mesurer les algorithmes quantiques à court terme en respectant une parfaite neutralité sur le plan technologique

  • Résultats obtenus sans nécessiter de calculs lourds

Une métrique objective et fiable

    • Atos est totalement indépendant des fabricants de QPU et donc technologiquement neutre

    • Exploitable dans le contexte de la suprématie quantique, voire même au-delà, et dépassant donc le seuil de simulabilité

    • Prise en compte du « wall-time », ou temps réel d’exécution, comme l’un des paramètres du Q-score

Quel est l’intérêt du Q-score ?

Évaluation des performances des applications

Métrique simple, n’imposant pas de lourdeur de calcul

Applicable aux futures technologies quantiques dites « intermédiaires et bruitées » (NISQ, Noisy Intermediate Scale Quantum), voire au-delà

Mesure du temps réel d’exécution des applications

Le Q-score illustré par le problème du voyageur de commerce

À l’heure actuelle, l’atout le plus prometteur de l’informatique quantique est sa capacité à résoudre des problèmes d’optimisation combinatoire de grande ampleur. Le plus célèbre de ces problèmes d’optimisation est celui du voyageur de commerce. Que l’on peut associer à un autre, moins connu mais tout aussi important : le problème de la coupe maximale.

Énoncé du problème : un voyageur doit visiter un nombre N de villes lors d’une tournée. Toutes les distances entre les villes sont connues et chacune de ces villes ne doit être traversée qu’une seule fois. Quel est l’itinéraire absolu le plus court possible, qui va permettre à ce voyageur de visiter une seule fois chaque ville, et de revenir à sa ville de départ ?

S’il semble simple, ce problème devient vite épineux lorsqu’il s’agit de donner une réponse définitive et parfaite à mesure que le nombre N de variables (de villes) augmente. Le problème de la coupe maximale est lui plus générique, avec un vaste panel d’applications, telles que l’optimisation des circuits imprimés ou l’implantation des antennes 5G.

Le Q-score évalue la capacité d’un processeur quantique à résoudre ces problèmes d’optimisation combinatoire.

« L’informatique quantique nous promet des changements d’une ampleur sans précédent. Sa vitesse et sa puissance de calcul révolutionnaires vont avoir un énorme impact. Et pas seulement sur les sciences, ni même le monde de l’entreprise, mais bien sur la société dans son ensemble.

Faire de ces promesses une réalité s’annonce comme une aventure au long cours, jalonnée d’expérimentations et de découvertes formidables. Il s’agit d’œuvrer dans le domaine du développement d’applications concrètes pour la vie de tous les jours, afin de prouver que l’informatique quantique est déjà parfaitement crédible aujourd’hui. »

« Les organisations qui cherchent à investir et se préparer à l’arrivée de l’informatique quantique sont confrontées à l’émergence d’une myriade de technologies et d’approches de programmation différentes. Elles ont besoin d’une unité de mesure sur laquelle s’appuyer afin de les aider à faire les bons choix. Q-score correspond parfaitement à cette demande ; il s’agit d’une unité de mesure de performance fiable, objective et juste car agnostique vis-à-vis du matériel. Depuis le lancement en 2016 d’Atos Quantum, le premier programme industriel d’informatique quantique en Europe, notre objectif est resté inchangé : contribuer au développement des applications industrielles et de recherche, et contribuer à tracer le chemin de la supériorité quantique. »

Elie Girard
Directeur général d’Atos

Ce que disent les experts

“S’appuyant sur son expertise largement reconnue en matière de supercalcul, Atos s’efforce de fournir aux utilisateurs de l’informatique quantique un avantage informatique précoce et tangible sur diverses applications en s’appuyant sur son programme de R&D « Atos Quantum », dans le but de fournir des résultats à court terme grâce à une approche hybride de supercalcul quantique. Le lancement de Q-score est une étape clé innovante qui offre à la communauté de l’informatique quantique un moyen de mieux caractériser les gains en se concentrant sur des cas concrets”

Bob Sorensen, Senior Vice President of Research,
Chief Analyst for Quantum Computing at Hyperion Research
, LLC

Atos propose le « Q-score » pour faire face aux défis quantiques (Version anglaise)

Le programme Atos Quantum et son Conseil scientifique

 

Lancé en 2016, Atos Quantum est un programme ambitieux qui a été mis en place pour anticiper les futures évolutions de l’informatique quantique.

Il adopte une approche technologiquement neutre et cible la conception de superordinateurs quantiques et d’applications idoines pour les utilisateurs finaux. L’ambition d’Atos est de s’imposer comme un acteur majeur dans quatre grands domaines

La programmation et la simulation quantiques

Les superordinateurs de prochaine génération, intégrant une logique quantique

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Les services de conseil en ingénierie quantique

La cybersécurité appliquée à l’informatique quantique

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