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Un superordinateur chinois Exascale de 40 millions de cœurs effectue des simulations quantiques
Un superordinateur chinois Exascale de 40 millions de cœurs effectue des simulations quantiques,
il possède près de quatre fois plus de cœurs que le Sunway Taihulight
Depuis plusieurs années, certains membres de la communauté HPC soupçonnent la Chine d'avoir caché au monde ses véritables capacités en matière de supercalculateurs. Ces soupçons auraient été confirmés par la publication, la semaine dernière, d'un article de recherche dans lequel des chercheurs universitaires chinois indiquent que 40 millions de cœurs hétérogènes au sein du supercalculateur Sunway de la Chine ont été affectés à une simulation basée sur l'apprentissage profond.
La réaction de Steve Conway, conseiller principal, HPC Market Dynamics, chez Hyperion Research, reflète un sentiment partagé par de nombreux observateurs du secteur du calcul intensif. « Ce développement ajoute de la crédibilité à l'idée que la Chine pourrait avoir délibérément omis de déclarer les résultats exascale Linpack pour la liste Top500 de novembre 2021 afin d'éviter d'attirer davantage de restrictions du gouvernement américain », déclare Conway.
Le système Sunway TaihuLight a été développé par le National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC) de Chine et installé au National Supercomputing Center de Wuxi, dans la province chinoise du Jiangsu. Selon la dernière liste TOP500 des superordinateurs les plus puissants du monde, Sunway TaihuLight est classé n° 4. avec une performance déclarée de 93 pFLOPS. Cependant, la Chine a signalé ce niveau de débit depuis au moins 2016, lorsqu'elle était classée no. 1 au monde.
La performance requise pour la simulation quantique basée sur l'apprentissage profond de Sunway n'a pas été signalée. « Nous signalons qu'un protocole de simulation basé sur l'apprentissage profond peut atteindre la solution avec une précision de pointe dans l'espace de Hilbert aussi grand que 21296 pour le système de spin et3144 pour le système de fermion, en utilisant un cadre hybride HPC-AI sur le nouveau superordinateur Sunway », ont déclaré les chercheurs venant d'universités chinoises.
« Avec une grande évolutivité jusqu'à 40 millions de cœurs hétérogènes (sw26010pro), nos applications ont mesuré une efficacité de mise à l'échelle faible de 94 % et une efficacité de mise à l'échelle forte de 72 %. La réalisation de ces travaux ouvre la voie à la simulation de modèles de spin et de fermions sur des réseaux d'une taille sans précédent, avec une précision extrême. »
Alors que beaucoup supposent que la Chine sous-déclare les performances de ses superordinateurs, une autre théorie veut que la Chine soit à la traîne des États-Unis dans la course à l'exascale et qu'elle n'ait pas partagé les performances récentes de ses systèmes pour ne pas être embarrassée. Selon l'interprétation que l'on fait des simulations quantiques à plusieurs corps de Sunway, les deux théories pourraient être soutenues.
HPC en Europe
Dans un communiqué de presse publié le 21 décembre, LightOn, une startup française qui développe des ordinateurs photoniques pour l’Intelligence Artificielle, a annoncé l'intégration d'un de ses coprocesseurs photoniques dans le supercalculateur Jean Zay. En plus d'être l'un des ordinateurs les plus puissants au monde, actuellement classé 105ème au Top500, le supercalculateur français Jean Zay est désormais le premier calculateur haute performance (HPC) à disposer d'un coprocesseur photonique (qui peut fonctionner à la lumière plutôt qu'au courant électrique).
Le coprocesseur photonique LightOn sera disponible pour des utilisateurs sélectionnés de la communauté de recherche Jean Zay au cours des prochains mois. L'OPU (Optical Processing Unit) de LightOn utilise la photonique pour accélérer les algorithmes aléatoires à très grande échelle, tout en permettant aux chercheurs d'accéder à des données de qualité.
L'unité de traitement optique de LightOn est la première puce photonique accélératrice d'IA disponible sur le marché pour les calculs non von Neumann à l'échelle, atteignant 1500 téraOPS. Elle s'appuie sur une combinaison d'optiques en espace libre avec des composants disponibles sur le marché, ainsi qu'une API logicielle permettant une intégration transparente dans des pipelines de traitement basés sur Python. LightOn travail sur une variété de cas d'utilisation et d'architectures de réseaux hybrides, l'OPU étant utilisé en combinaison avec le CPU/GPU.
- CPU : pour Central processing unit ou unité centrale de traitement, elle est considérée comme le cerveau d'un ordinateur, car elle contrôle et exécute toutes les opérations. Les unités centrales effectuent tous types d'opérations de traitement des données ; sans elles, un ordinateur ne peut fonctionner correctement. Au début du Bitcoin, les CPU étaient très utilisées. Au fur et à mesure que l'exploitation minière devenait plus compétitive, cela n'était plus possible. Cependant, il existe encore aujourd'hui d'autres crytomonnaies qui peuvent être exploitées à l'aide d'une unité centrale, comme Loki et Nimiq ;
- GPU : pour Graphics processing unit ou unité de traitement graphique, elles sont plus puissantes que les CPU lors de l'exécution de certaines fonctions. Les GPU sont censées être efficaces pour effectuer des grandes quantités de calculs. Cette caractéristique les rend bien adaptés à l'extraction de certaines cryptomonnaies, comme Ethereum. Bien qu'il soit techniquement possible d'extraire Ethereum à l'aide d'un CPU, cette habitude serait fortement déconseillée. Les GPU sont bien plus efficaces pour l'extraction d'Ethereum et d'autres cryptomonnaies telles que Ravencoin et Beam ;
- les OPU : sont des types de processeurs reposant non pas sur l’électronique mais sur l’optique. Ils sont très prometteurs en termes de performances puisque l’information est véhiculée par la lumière. Nous pourrions dire, de façon réductrice, que l’OPU est aux processeurs traditionnels ce que la fibre optique est au câble électrique.
L’Union européenne a publié le 17 décembre un appel à manifestation d'intérêt pour la sélection d'une entité d'accueil pour un superordinateur haut de gamme. L’UE indique que cet achat « soutiendra le développement et l'adoption de systèmes de supercalculateurs innovants et compétitifs, orientés vers la demande et dirigés par les utilisateurs, sur la base d'une chaîne d'approvisionnement qui garantira des composants, des technologies et des connaissances limitant le risque de perturbations et le développement d'un large éventail d'applications optimisées pour ces systèmes ».
L'entreprise commune européenne pour le calcul à haute performance (EC EuroHPC) a été créée par un règlement de l’UE du Conseil du 13 juillet 2021 et est entrée en vigueur le 8 août 2021. Selon l'article 3 du règlement, l'EC EuroHPC a pour mission de développer, de déployer, d'étendre et de maintenir dans l'Union un écosystème fédéré, sécurisé et hyperconnecté de supercalculateurs, d'informatique quantique. Elle a également pour mission de soutenir le développement et l'adoption de systèmes de supercalculateurs innovants et compétitifs pour la science et la technologie européennes.
« Le système Perlmutter jouera un rôle clé dans l'avancement de la recherche scientifique aux États-Unis et est au premier plan dans un certain nombre de technologies critiquaes, notamment l'informatique avancée, l'intelligence artificielle et la science des données, a déclaré un porte-parole du Lawrence Berkeley National Laboratory. Le système sera également fortement utilisé dans les études sur le climat et l'environnement, les technologies d'énergie propre, les semi-conducteurs et la microélectronique, et la science de l'information quantique ».
Sources : Tsinghua University, Article de recherche
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Voir aussi :
:fleche: Atos annonce le nouveau supercalculateur BullSequana XH3000 de classe exascale, avec une puissance six fois supérieure à celle de la génération précédente, disponible au quatrième trimestre 2022
:fleche: L'Europe veut désormais son propre superordinateur surpuissant, avec une couverture de 50 % des coûts d'acquisition et 50 % des coûts d'exploitation
:fleche: Le supercalculateur Jean Zay de la France est maintenant le premier HPC qui peut fonctionner à la lumière, plutôt qu'au courant électrique
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La Chine produirait des ordinateurs quantiques, un voyage de science-fiction selon les médias occidentaux
La Chine produirait des ordinateurs quantiques,
un voyage de science-fiction selon les médias occidentaux
La présence d'un ordinateur quantique dans le film d'action chinois à grand spectacle Wandering Earth 2 laisserait croire que la Chine produit des ordinateurs quantiques. L'ordinateur aurait été produit dans la ville de Hefei, dans la province d'Anhui, où le gouvernement local a financé un laboratoire d'informatique quantique. Certains citent un organisme appelé Origin Quantum qui aurait été informé des débuts du laboratoire quantique d'Anhui. D'autres suggèrent que les ordinateurs ont été discrètement mis en production dans des organisations chinoises en 2021 et sont maintenant disponibles pour d'autres acheteurs.
Un ordinateur quantique est un type d'ordinateur qui utilise la mécanique quantique afin de pouvoir effectuer certains types de calculs plus efficacement qu'un ordinateur ordinaire. « La Chine devient le troisième pays à livrer des ordinateurs quantiques, après le Canada et les États-Unis », indique le Global Times.
L’évolution technologique de l’empire du milieu ne cesse de faire couler beaucoup d’encre en occident. Alors que les médias chinois célèbrent la nation en révélant que la Chine est devenue le troisième pays ayant la capacité de livrer un ordinateur quantique entièrement fait maison et qui a été développé par une entreprise chinoise, en occident, beaucoup préfèrent prendre l’information avec des pincettes.
Origin Quantum Computing Technology Co, une entreprise d'informatique quantique basée dans la province de l'Anhui, dans l'est de la Chine, aurait développé des ordinateurs quantiques et en aurait livré un à un utilisateur, selon une déclaration du Centre de recherche en ingénierie de l'informatique quantique de l'Anhui.
Cette production, si elle était vérifiée, ferait de la Chine le troisième pays au monde capable de livrer un ordinateur quantique complet, cimentant ainsi la position de leader dans les recherches sur l'informatique quantique après avoir atteint la « supériorité quantique ».
« Plus de 100 entreprises d'informatique quantique dans le monde ont investi énormément dans la recherche et le développement quantiques. L'entreprise canadienne d'informatique quantique a vendu son premier ordinateur quantique en 2011, suivie par l'entreprise américaine IBM en 2019. La société chinoise Origin Quantum a livré un ordinateur quantique en 2021 », a déclaré Zhang Hui, directeur du Centre de recherche en ingénierie de l'informatique quantique de l'Anhui, cité par la presse.
Zhang a déclaré que les ordinateurs quantiques sont devenus un domaine de compétition de recherche entre les pays, car de plus en plus d'institutions de recherche et de grandes entreprises sont impliquées dans ce domaine, et le processus d'ordinateurs quantiques universels pratiques sera accéléré.
Le premier recuit laser MLLAS-100 de Chine dédié à la production de puces quantiques a été mis au point au début du mois de janvier par Origin Quantum, dans le but de résoudre l'instabilité et d'accroître la qualité de la production lorsque le nombre de bits quantiques augmente.
La fonction scalpel du recycleur laser MLLAS-100 permet d'éliminer avec précision les "défauts"
Le premier recuit laser MLLAS-100 de Chine dédiée à la production de puces quantiques a été développée pour résoudre l'instabilité et augmenter la qualité de la production lorsque le nombre de bits quantiques augmente, selon les médias chinois. Fonctionnant comme un "scalpel", le recuit laser MLLAS-100 pourrait éliminer avec précision les "défauts" des puces quantiques et améliorer les performances des puces lors de l'expansion à plusieurs bits.
Le recuit laser fait l'objet d'une recherche et d'un développement indépendants de la société Origin Quantum Computing Technology. Elle peut atteindre une précision de positionnement ultra-élevée de cent nanomètres, dans le but de réaliser le recuit laser d'un seul bit quantique. La technique de recuit au laser permet de contrôler de manière directionnelle les paramètres de fréquence des bits quantiques modifiés et de résoudre le problème de l'encombrement des fréquences des qubits dans l'expansion multibit.
Le recuit au laser est comme un "scalpel" pour un médecin qui pratique la chirurgie, qui peut être utilisé pour améliorer la qualité de production des puces quantiques en résolvant des problèmes ciblés suite aux problèmes détectés par la plateforme de mesure électrique à sonde non destructive, a déclaré Jia Zhilong, directeur adjoint du Centre de recherche en ingénierie informatique quantique d'Anhui.
La Chine a certainement des ambitions quantiques
Xue Qikun, chercheur à l'Académie chinoise des sciences, a déclaré qu'il n'y a pas de fossé générationnel entre la Chine et les États-Unis ou d'autres pays développés dans le développement des puces quantiques les plus avancées. « Cela s'explique par le fait qu'aucun pays au monde n'a vraiment développé un ordinateur quantique universel pratique et que tout le monde le teste. Comme les scientifiques chinois ne sont pas limités dans le domaine de la recherche, il n'y a pas un grand écart entre la Chine et les pays étrangers dans la recherche de base et la technologie d'application pour explorer les ordinateurs quantiques », a déclaré Xue lors d'une interview à l'Exposition internationale de l'industrie du Big Data 2021 qui s'est tenue à Guiyang, dans la province du Guizhou (sud-ouest de la Chine).
Dans un article de recherche, des chercheurs universitaires chinois révèlent un superordinateur chinois Exascale de 40 millions de cœurs pour effectuer des simulations quantiques. Il possède près de quatre fois plus de cœurs que le Sunway Taihulight.
« Nous signalons qu'un protocole de simulation basé sur l'apprentissage profond peut atteindre la solution avec une précision de pointe dans l'espace de Hilbert aussi grand que 21296 pour le système de spin et3144 pour le système de fermion, en utilisant un cadre hybride HPC-AI sur le nouveau superordinateur Sunway », ont déclaré les chercheurs venant d'universités chinoises. « Avec une grande évolutivité jusqu'à 40 millions de cœurs hétérogènes (sw26010pro), nos applications ont mesuré une efficacité de mise à l'échelle faible de 94 % et une efficacité de mise à l'échelle forte de 72 %. La réalisation de ces travaux ouvre la voie à la simulation de modèles de spin et de fermions sur des réseaux d'une taille sans précédent, avec une précision extrême », ajoutent-ils.
Le système Sunway TaihuLight a été développé par le National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC) de Chine et installé au National Supercomputing Center de Wuxi, dans la province chinoise du Jiangsu. Selon la dernière liste TOP500 des superordinateurs les plus puissants du monde, Sunway TaihuLight est classé n° 4. avec une performance déclarée de 93 pFLOPS. Cependant, la Chine a signalé ce niveau de débit depuis au moins 2016, lorsqu'elle était classée no. 1 au monde.
Xue a déclaré que le développement d'ordinateurs quantiques pour des applications spécifiques est quelque chose qui pourrait être étudié dans les 5 à 10 prochaines années. Cependant, Xue a noté que les entreprises chinoises n'ont pas suffisamment investi dans l'informatique quantique par rapport aux géants étrangers, tels que Google. La Chine a fait la démonstration d'une distribution de clés quantiques à longue portée à l'aide de satellites, a développé une technologie de chiffrement quantique et en a interdit l'exportation, et des chercheurs travaillent sur des ordinateurs quantiques.
Le leadership américain menacé dans le domaine
Les efforts de la Chine sont suffisamment importants et avancés pour que l'administration Biden annonce l'année dernière des politiques visant à préserver le leadership américain dans ce domaine.
Le président Joe Biden a signé le 9 août la loi CHIPS et Science Act, un projet de loi sur la concurrence avec la Chine pour stimuler les fabricants américains de puces. « Aujourd'hui est un jour pour les bâtisseurs. Aujourd'hui, l'Amérique tient ses promesses », a déclaré Biden lors de la cérémonie de signature à la Maison-Blanche. « La loi CHIPS et Science est un investissement unique en son genre dans l'Amérique elle-même ».
Les analystes suggèrent que l'un des principaux intérêts de la Chine pour les ordinateurs quantiques est de casser le chiffrement classique. En début d’année, un groupe de chercheurs chinois a publié un article affirmant qu'ils peuvent - bien qu'ils ne l'auraient pas encore fait - casser le RSA 2048 bits. Les chercheurs ont combiné les techniques classiques de factorisation par réduction de treillis avec un algorithme d'optimisation approximative quantique, le quantum approximate optimization algorithm (QAOA). De l’avis de certains spécialistes, cela signifie qu'ils n'ont eu besoin que d'un ordinateur quantique de 372 qbits, ce qui serait bien en deçà de ce qui est possible aujourd'hui.
L'algorithme de Shor a sérieusement remis en question la sécurité des informations basée sur les systèmes de chiffrement à clé publique. Cependant, pour casser le schéma RSA-2048 largement utilisé, il faudrait des millions de qubits physiques, ce qui est bien au-delà des capacités techniques actuelles. Les chercheurs chinois présentent un algorithme quantique universel pour la factorisation des nombres entiers en combinant la méthode classique du treillis et la méthode de l'équation.
Le groupe de chercheurs chinois a présenté ce qu’ils prétendent être un algorithme quantique universel pour la factorisation des nombres entiers. L’algorithme combinerait la réduction classique du treillis avec un algorithme d'optimisation approximative, le quantum approximate optimization algorithm. Selon les chercheurs, le nombre de qubits requis est O(logN/loglogN), qui est sous-linéaire dans la longueur de bit de l'entier N, ce qui en fait l'algorithme de factorisation le plus économe en qubits à ce jour.
La Chine a beaucoup de grands défis que l'informatique quantique pourrait aider à relever. Elle a également d'énormes ambitions militaires et utilise depuis longtemps la technologie pour surveiller et opprimer ses citoyens.
Origin Quantum est la première entreprise d'informatique quantique en Chine. En 2020, elle a lancé Wuyuan, le premier ordinateur quantique supraconducteur national, fournissant des services d'informatique quantique aux utilisateurs mondiaux via une plateforme en nuage, selon le communiqué. En 2022, Origin Quantum a lancé sa première solution de système informatique collaboratif composée d'un ordinateur quantique et d'un superordinateur, qui permet de tirer pleinement parti des avantages des ordinateurs quantiques et des superordinateurs dans les deux sens.
Source : China Television
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Voir aussi :
:fleche: Biden signe un projet de loi sur la concurrence avec la Chine pour stimuler les fabricants américains de puces, les fabricants vont recevoir des milliards de dollars de subventions
:fleche: « Comment casser le RSA avec un ordinateur quantique ? » Le résultat d'une recherche théorique publié par un groupe de chercheurs chinois
Toujours pas d'implementation de cryptographie post-quantique ...
Toujours pas de protection dans les RFC TLS ou autre d'une cryptographie post-quantique ...
Toute les traces réseaux (TLS, donc https) seront déchiffrables d'ici 10 ans !
