À l’heure où l’hypothèse d’un ordinateur quantique exploitable se précise à un horizon d’une dizaine d’années, le CEA-List engage un ambitieux programme de recherche visant à créer les différentes couches logicielles et architecturales nécessaires à sa programmation et à son exécution, identifier les domaines d’importance où le quantique peut effectivement amener une plus-value et développer les algorithmes adéquats, comprendre comment évaluer les techniques quantiques.
L’ordinateur quantique est à l’heure actuelle la piste la plus crédible pour dépasser, sur certains types de problèmes, les limitations des architectures actuelles, dites de Von Neumann. Jusqu’il y a peu, les progrès de la recherche dans ce domaine concernaient surtout l’algorithmie.
De récentes avancées sur la mise en œuvre de qubits rendent de plus en plus probable l’avènement de processeurs quantiques exploitables. Cependant, pour permettre la programmation et le contrôle de ces futurs ordinateurs, il reste encore à concevoir l’ensemble des couches logicielles et matérielles classiques liant les algorithmes aux composants quantiques.
L’ambition du CEA-List est de participer à poser les fondations de cette « science du logiciel quantique ». Elle couvrira tous les pans du logiciel : modèles de calcul, langages de programmation, microarchitectures, compilation, algorithmes de mitigation d’erreur, outils d’analyse, génie logiciel, etc.
Alors que la recherche en calcul quantique s’est jusque-là beaucoup focalisée sur les algorithmes d’une part, et les qbits d’autre part, un point essentiel est de permettre de relier les deux. Le premier volet du programme de recherche du CEA-List consiste à poser les bases d’une pile logicielle et architectural, ce qui inclus notamment :
En savoir plus sur les environnements de conception
Les ordinateurs quantiques créent une telle rupture technologique qu’il faut entièrement repenser les méthodes de conception des algorithmes. Le second volet du programme de recherche du CEA-List dans le calcul quantique porte sur cette question.
Il vise à :
En savoir plus sur les algorithmes
La grande majorité des efforts de recherche dans le domaine du calcul quantique porte sur la conception d’algorithmes ou la mise en œuvre de qubits programmables. Le List adopte, quant à lui, un positionnement original qui tire pleinement partie de son expertise en informatique classique, autour du HPC, des architectures, des langages et environnements de programmation, du génie logiciel et de la validation formelle.
