Qunova, une entreprise sud-coréenne, rejoint le déploiement d’un solveur chimique dans le cadre du projet JHPC-quantum au Japon

fr.wedoany.com Rapport : La société de développement de logiciels quantiques Qunova Computing a signé un protocole d’accord pour rejoindre officiellement le projet national de fusion quantique et de supercalcul JHPC-quantum (Japan High-Performance Computing), financé par l’Organisation pour le développement des nouvelles énergies et des technologies industrielles (NEDO) du Japon. Cet accord fait de Qunova un participant officiel au programme d’utilisateurs tests du projet, après avoir été sélectionné techniquement par le Centre de calcul scientifique RIKEN (RIKEN Center for Computational Science). Parmi les 21 organisations participantes sélectionnées dans le monde, Qunova est l’une des deux seules entités non japonaises à obtenir un accès direct aux nœuds de calcul hybrides classiques et quantiques phares du Japon.

L’infrastructure de calcul gérée par le cadre JHPC-quantum vise à résoudre les limitations d’intégration entre les clusters de supercalculateurs classiques utilisant l’interface de passage de messages (MPI) et les coprocesseurs quantiques distribués. Les algorithmes variationnels traditionnels de résolution d’équations aux valeurs propres (VQE) sur du matériel quantique bruyant à échelle intermédiaire (NISQ) souffrent souvent de pertes de performance dues au grand nombre de mesures quantiques (shots) nécessaires pour atteindre la précision chimique, ainsi qu’aux frais généraux de transfert de variables entre les frameworks de développement Python et les nœuds classiques haute performance. Pour surmonter ces obstacles d’exécution, Qunova déploiera son algorithme propriétaire de résolution variationnelle itérative par relais (HI-VQE).

Le cadre HI-VQE restructure les paramètres de traitement hybrides standard en introduisant une boucle de « relais » mathématique qui répartit la charge de calcul en fonction de l’efficacité matérielle. Premièrement, l’algorithme utilise le processeur quantique comme coprocesseur cible pour exécuter des circuits matériels peu profonds afin d’isoler les configurations électroniques multiréférentielles spécifiques de l’état fondamental moléculaire dominant. Deuxièmement, l’hamiltonien initial de haute dimension est réécrit et compressé en un cadre d’espace actif simplifié, réduisant ainsi la charge d’échantillonnage quantique cumulée. Ensuite, le problème transformé est renvoyé au supercalculateur classique pour résoudre l’interaction de configuration restante, atteignant un seuil de précision énergétique de 1,6 mHa (précision chimique). Le projet conjoint appliquera cette pile hybride pour évaluer des systèmes électroniques fortement corrélés, en se concentrant sur les clusters fer-soufre (Fe–S), une simulation moléculaire complexe d’espace actif à 40 qubits servant de référence pour la conception de batteries, l’informatique des matériaux et la découverte de petites molécules médicamenteuses.

Le programme d’utilisateurs tests offre à Qunova un temps d’allocation sur un réseau matériel national interconnecté supervisé par RIKEN et SoftBank. L’infrastructure de calcul relie le supercalculateur classique phare du Japon, « Fugaku », aux clusters d’IA liquides de nouvelle génération NVIDIA Grace-Blackwell via un bus réseau à haute vitesse et faible latence. Cette couche classique est intégrée aux backends quantiques locaux, notamment le système quantique supraconducteur local IBM Quantum System Two (« IBM Kobe ») installé à Kobe et la plateforme à ions piégés haute fidélité Quantinuum (« Reimei ») située à Wako. Le projet JHPC-quantum, lancé en novembre 2023 et s’achevant en octobre 2028, est actuellement à mi-parcours de sa mission de recherche et développement de cinq ans. Le projet utilise une couche API unifiée pour gérer les files d’attente de travaux et les échanges de données entre nœuds. En intégrant le solveur indépendant du matériel de Qunova dans cette plateforme de test multiplateforme, le programme vise à établir une bibliothèque logicielle de niveau production avant la pré-commercialisation prévue du cloud en 2028.