Quantique

Accès aux Calculateurs Quantiques (HQI / GENCI)

Lancée en 2022 dans le cadre de la Stratégie Nationale Quantique, l'initiative HQI (France Hybrid HPC Quantum Initiative) permet aux chercheurs académiques et industriels d'accéder à des capacités de calcul quantique intégrées aux supercalculateurs classiques HPC mis à disposition des utilisateurs par GENCI. L'objectif est de permettre le développement d'algorithmes hybrides combinant la puissance du HPC (Calcul Haute Performance) et les accélérateurs quantiques.

Les calculateurs quantiques

L'initiative HQI repose sur l'acquisition de dispositifs quantiques hébergés dans le centre de calcul du TGCC (Très Grand Centre de calcul du CEA), couplés actuellement au supercalculateur Joliot-Curie et à partir de 2028 au calculateur à la puissance exascale Alice Recoque.

Ressources disponibles : Plateforme Quantique (prototypes) :

• QLM40 d'Atos : Un émulateur quantique capable de simuler jusqu'à 40 qubits parfaits et intriqués. Il permet d'utiliser différents émulateurs (Pulser, Perceval, MyQLM, QisKit et d'autres à venir). Il peut aussi servir de module d’hybridation entre calcul HPC et quantique.
• Ruby de Pasqal : Ruby est un calculateur quantique analogique basé sur la technologie des atomes neutres. Cette machine utilise jusqu’à 100 qubits pour réaliser des calculs de manière analogiques. Il s’agit d’une approche polyvalente, avec des applications en simulation quantique, en optimisation et en machine learning. Les opérations quantiques sont mises en œuvre à travers des interactions continues, telles que des couplages induits par laser ou des gradients de champ magnétique. Cette nature continue permet une correspondance plus directe entre l’ordinateur quantique et le système physique simulé ou résolu. Le calcul quantique analogique offre certains avantages, notamment le potentiel de simulations plus naturelles et plus efficaces de certains systèmes quantiques. Il peut également nécessiter moins de ressources que le calcul quantique numérique pour des tâches spécifiques (voir Note plus bas concernant les applications qui se prêtent au calcul analogique).
  • Description:
    • Fournisseur : Pasqal
    • Modèle : Fresnel 1
    • Nombre de qubits : 100
    • Modalité de calcul : analogique (Ising transverse)
    • Environnements de programmation : Pulser
• Lucy de Quandela & Attocube : Lucy est un calculateur quantique digital et universel de 12 qubits, fonctionnant grâce aux propriétés optiques des photons. Son fonctionnement est universel, ce qui signifie qu’il peut mettre en œuvre toutes les opérations unitaires en utilisant des portes quantiques logiques formées d’éléments d’optique linéaire (déphaseurs, séparateur de faisceaux, etc.). Ce calculateur quantique permet également d’implémenter des stratégies de correction d’erreur, lui permettant de démontrer jusqu’à un qubit corrigé. Le calculateur est intégralement programmable via tous les environnements de calcul quantique digitaux, ainsi qu’en utilisant des librairies spécifiques au calcul quantique photonique telle que Perceval.
  
  • Description:
    • Fournisseurs : Quandela et Attocube
    • Modèle : MosaïQ-12
    • Nombre de qubits : 12
    • Modalité de calcul : universel digital, analogique (échantillonnage de bosons)
    • Environnements de programmation : Perceval, myQLM

Modalités de demande de ressources

L'accès aux ressources s'effectue selon deux types d'allocations distinctes, gérés via notre portailici

Les deux types d'allocations dépendent du volume d'heures dont vous avez besoin sur les calculateurs classiques en parallèle de vos tests sur les calculateurs quantiques.

Types d'appels :

• Allocations dynamiques si le volume d'heures souhaité est inférieur à 500 000 heures-cœur CPU (équivalent CSL/SKL) et 50 000 heures GPU (équivalent V100): Pour tester les codes et se familiariser avec l'environnement (dépôt au fil de l'eau), pour une durée d’allocation d’une année.

Tous les détails des allocations dynamiques sont résumés dans la documentation ici

• Allocations Régulières si le volume d'heures souhaité est supérieur à 500 000 heures-cœur CPU (équivalent CSL/SKL) et 50 000 heures GPU (équivalent V100): Pour des besoins de calcul plus massif, pour une durée d'une année également. Il y a deux sessions par an.

Tous les détails des allocations régulières sont résumés dans la documentation ici