Le calcul quantique et le calcul intensif sont essentiels pour pouvoir traiter les quantités sans cesse croissantes de données dans nos vies et utiliser ces données à leur plein potentiel.
L’UE investit dans des supercalculateurs et des technologies quantiques extrêmement performants. Ce sont des investissements dans votre avenir. Grâce à cette puissance de calcul élevée, nous pouvons faire face à des défis extrêmement complexes et exigeants tels que le changement climatique, les soins de santé ou la cybersécurité grâce à une prévision plus précise des événements météorologiques extrêmes, au développement de la médecine personnalisée et au cryptage quantique – lisez la suite pour savoir comment.
Pourquoi avons-nous besoin de supercalculateurs?
Nous produisons des quantités sans cesse croissantes de données dans nos vies.
Nous générons chaque jour environ 2,5 quintillions d’octets de données, soit environ 100 millions de DVD Blu-ray.
Ces données peuvent être des données personnelles provenant des médias sociaux, des recherches en ligne ou du streaming, des données provenant de capteurs dans les champs pour aider à l'agriculture, des données collectées à partir de prévisions météorologiques ou des données d'autres objets numériques.
Le volume de données existant dans le monde devrait atteindre 175 zettaoctets d'ici 2025. C’est difficile à imaginer: un seul zettaoctet peut contenir mille milliards d’exemplaires de Guerre et Paix. Et, si une personne voulait télécharger toutes ces données, cela prendrait environ 1,8 milliard d’années.
Alors, comment traitons-nous ces énormes quantités de données?
Nos ordinateurs portables sont bien en deçà de la puissance de calcul nécessaire pour cela.
C'est pourquoi l'Europe investit dans les ordinateurs à haute performance, ou supercalculateurs. LUMI, le supercalculateur le plus puissant d’Europe, dispose d’une puissance de calcul d’environ 1,5 million d’ordinateursportables.
Les ordinateurs haute performance nous permettent de:
Simuler des molécules médicamenteuses
Aménagement rural et urbain
Concevoir de nouveaux matériaux & véhicules
Créer des jumeaux numériques
Former de grands modèles d'IA
Analyser les maladies rares
Entreprise commune EuroHPC
L’entreprise commune pour le calcul à haute performance européen a été créée en 2018.
Il met en commun les ressources des pays européens afin que nous puissions être compétitifs à l'échelle mondiale dans le monde des supercalculateurs. Seul, aucun pays européen ne pourrait le faire. Ensemble, nous avons un écosystème de supercalcul de classe mondiale.
- 32 pays participants
- Budget de 7 milliards d’euros pour la période 2021-2027
- 3 partenaires privés
Quels sont les objectifs de l'entreprise commune EuroHPC?
- Améliorer la qualité de vie des citoyens européens
- Faire progresser la science et stimuler la compétitivité industrielle
- Assurer l'autonomie technologique
- Développer une infrastructure paneuropéenne de supercalcul
- Permettre aux start-up d’IA de l’UE de former des modèles à grande échelle
Quels sont les ordinateurs EuroHPC?
LUMI
Finland
#3 dans le monde
LEONARDO
Italie
#5 dans le monde
MareNostrum5
Espagne
#8 dans le monde
MeluXina
Luxembourg
Karolina
Tchéquie
Découverte
Bulgarie
Vega
Slovénie
Deucalion
Portugal
JUPITER
Le premier supercalculateur exaflopique européen, JUPITER, est actuellement en construction en Allemagne.
L’entreprise commune EuroHPC se prépare également à intégrer ses supercalculateurs à six ordinateurs quantiques en Tchéquie, en Allemagne, en Espagne, en France, en Italie et en Pologne, première étape vers le déploiement d’une infrastructure européenne d’informatique quantique.
La prochaine étape pour l'informatique: Technologies quantiques
Que sont les technologies quantiques?
Lestechnologies quantiques sont des dispositifs et des systèmes qui utilisent les propriétés de la mécanique quantique – les interactions de molécules, d’atomes et de particules encore plus petites comme les photons et les électrons.
L’informatique quantique utilise des principes quantiques pour résoudre très rapidement des problèmes extrêmement complexes, même plus rapidement qu’un supercalculateur.
Les ordinateurs classiques comme nos ordinateurs portables utilisent des «bits» pour stocker des unités d’information qui peuvent être un 0 ou un 1. Les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits. Ceux-ci peuvent représenter n'importe quelle combinaison de 0 et 1 simultanément.
Pensez au célèbre chat de Schrödinger, utilisé pour démontrer cette idée: un chat est placé dans une boîte avec quelque chose qui pourrait le tuer, et la boîte est scellée. Jusqu'à ce que la boîte soit ouverte, le chat est à la fois mort et vivant.
Cela signifie que plutôt que d'avoir à effectuer de nouveaux calculs chaque fois que l'information change, les ordinateurs quantiques peuvent explorer de nombreux chemins en même temps.
Dans la détection quantique, il est possible de construire des capteurs qui sont beaucoup plus précis que leurs équivalents classiques.
La communication quantique utilise les propriétés des qubits pour permettre une transmission très sécurisée des données sensibles.
La vision à long terme de l’UE est le développement de l’internet quantique dans toute l’Europe: Les ordinateurs quantiques, les simulateurs et les capteurs seraient interconnectés via des réseaux quantiques distribuant des informations et des ressources quantiques.
Applications quantiques actuelles
Horloges atomiques ultra-précises utilisées dans les systèmes de navigation, les réseaux énergétiques intelligents et pour horodater les transactions financières.
Imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRMN) et technique avancée d'imagerie médicale
Simulateurs quantiques et capteurs utilisés pour le développement plus rapide de nouveaux médicaments et dans la détection des ressources naturelles
Distribution des clés quantiques (QKD): l'une des formes les plus sécurisées de communication optique, distribuant des clés de chiffrement avec la capacité de détecter les écoutes
Technologies quantiques phares
Quantum Technologies Flagship est une initiative de recherche et d'innovation à long terme.
Consolider et développer le leadership scientifique européen et l'excellence dans la recherche quantique
Lancer une industrie européenne compétitive dans les technologies quantiques pour faire de l'Europe un leader
Faire de l'Europe une région dynamique et attrayante pour la recherche, les entreprises et les investissements innovants dans le domaine quantique
Initiative relative à l'infrastructure européenne de communication quantique (EuroQCI)
La Commission européenne travaille avec les États membres de l’UE et l’Agence spatiale européenne au développement de l’infrastructure européenne de communication quantique (EuroQCI).
L'EuroQCI est une infrastructure de communication quantique couvrant l'ensemble de l'UE, qui renforcera la protection des institutions gouvernementales, de leurs centres de données, des hôpitaux, des réseaux énergétiques, etc.
Il fera partie intégrante d'IRIS2, le nouveau système de communication spatiale sécurisée de l'UE.
Applications pratiques du calcul intensif: jumeaux numériques
Les jumeaux numériques sont des représentations virtuelles d'objets du monde réel. Ils peuvent nous aider à modéliser des scénarios et à prédire des événements futurs.
Les jumeaux numériques s'appuient sur la puissance des supercalculateurs pour réaliser leurs simulations très complexes.
Destination Terre
Destination Earth (DestinE) utilise des jumeaux numériques pour créer une réplique de la Terre.
Il nous aidera à modéliser, simuler et prédire les événements naturels et l'impact des activités humaines.
L’UE est soutenue dans la mise en œuvre de DestinE par trois entités chargées de l’exécution.
Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme
Agence spatiale européenne
Organisation européenne pour l'exploitation des satellites météorologiques
Chronologie de Destination Earth
10 juin 2024: Première version de la plate-forme de services de base, du lac de données et des deux premiers jumeaux numériques sur les événements extrêmes et l'adaptation au changement climatique
D’ici à 2027: Poursuite de l’amélioration du système DestinE, fourniture de services supplémentaires, développements révolutionnaires en matière d’IA et synergies avec des jumeaux numériques supplémentaires
D’ici à 2030: Un jumeau numérique complet du système terrestre
Initiative européenne sur les jumeaux humains virtuels
Un jumeau humain virtuel est une représentation numérique du corps humain. Cela peut se faire à différents niveaux de l’anatomie – cellules, tissus, organes ou systèmes d’organes.
Les jumeaux humains virtuels utilisent des modèles logiciels et des données pour imiter et prédire le comportement de leurs homologues physiques. Ils ont beaucoup de potentiel pour améliorer la prévention ciblée, fournir des voies cliniques et soutenir les professionnels de la santé.
Essais cliniques de médicaments et de dispositifs
Formation médicale
Intervention chirurgicale
L’initiative européenne sur les jumeaux humains virtuels favorisera la collaboration et facilitera la recherche dans ce domaine, en utilisant la puissance du supercalcul et les avantages offerts par l’espace européen des données de santé.
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