Un premier aperçu de l’ordinateur du futur

Avec l’aide de Map Project Office et d’Universal Design Studio, le Q System One d’IBM est conçu pour l’avenir de l’informatique.

L’ordinateur sur lequel vous êtes en train de lire ceci utilise un code binaire, une série de 1 et de 0 qui travaillent ensemble pour traduire les commandes humaines dans un langage que l’ordinateur peut comprendre. Aujourd’hui, une toute autre façon de concevoir l’informatique, qui existe depuis des décennies, est sur le point d’être réalisée. Au lieu de 1 et de 0, ce type d’ordinateur utilise un nouveau langage où chaque bit quantique – appelé qubit – peut devenir à la fois 1 et 0. Cela signifie qu’il pourrait résoudre des problèmes mathématiques extrêmement complexes avec lesquels les ordinateurs modernes sont aux prises, comme ceux qui sous-tendent la sécurité de l’Internet.

L’informatique quantique est encore à un stade expérimental, mais au Consumer Electronics Show de Las Vegas, IBM a révélé ce qu’elle appelle le système le plus avancé à ce jour, le Q System One. Pour aider le public à comprendre ce que fait l’ordinateur, IBM s’est tourné vers la société de design industriel Map Project Office, connue pour la conception de kits informatiques de DIY, d’ustensiles intelligents et l’expérience de Virgin en vol, ainsi que vers le bureau d’architecture et d’aménagement intérieur Universal Design Studio, qui a conçu le Ace Hotel London et des espaces commerciaux pour H&M et Rimowa. Ensemble, ils ont travaillé pour donner à l’ordinateur une forme polie, orientée vers le consommateur, qui fonctionnerait également dans un centre de données moderne.

L’exercice portait en partie sur le marketing – quelque chose d’une spécialité d’IBM – mais il y avait aussi de sérieux défis techniques à surmonter pour que l’ordinateur puisse un jour être mis à l’échelle. Auparavant, le Q System One n’était qu’un groupe dispersé d’équipements stationnés dans les bureaux d’IBM à Yorktown, New York, mais Map et Universal se sont efforcés de lui donner une forme cohésive unique pour qu’il puisse facilement se glisser dans les centres de données modernes.

Ce n’est pas un ordinateur ordinaire : Les Qubits sont incroyablement sensibles à l’environnement extérieur, et les fluctuations de température, les vibrations et les ondes électromagnétiques peuvent perturber leur équilibre délicat. Pour cette raison, la puce quantique d’IBM, qui comprend 20 de ces qubits, doit être suspendue à l’intérieur d’un réfrigérateur appelé cryostat qui peut créer un environnement super-froid semblable à l’espace.

UN CUBE DE VERRE HERMÉTIQUE
Pour s’assurer que ces conditions étaient remplies, Map et Universal ont créé un cube de verre étanche à l’air de neuf pieds de haut, où un cylindre cryostat en acier inoxydable est suspendu au centre de l’espace. L’arrière du cube est une disposition soignée du reste de la tuyauterie et du câblage analogiques nécessaires pour faire fonctionner l’ensemble du système, dont aucun ne pourrait entrer en contact les uns avec les autres, de peur que leurs vibrations ne perturbent les qubits. « Il y a beaucoup d’espace nécessaire entre les choses », explique Jason Holley, directeur du studio de design Universal Design qui a codirigé le projet. « Cela va à l’encontre de tout ce que nous savons sur la technologie numérique, qui devient de plus en plus petite. »

Le cube est capable de maintenir un environnement stable, quel que soit l’endroit où il est placé – un détail nécessaire, car IBM commence à commercialiser le système quantique. Parce que le cube est une unité unique plutôt que le kit de pièces qui composaient auparavant l’ordinateur quantique d’IBM, il est plus facile de l’insérer directement dans les centres de données modernes. L’ordinateur à l’intérieur sera finalement accessible à partir du cloud (n’importe qui peut déjà faire des expériences sur le prototype actuel d’IBM, directement à partir d’un ordinateur à la maison).

Mais le design n’est pas que fonction sur forme. Pour rendre le cryostat – qui était à l’origine suspendu à un cadre à quatre montants dans le laboratoire d’IBM – plus frappant visuellement, les concepteurs ont voulu le suspendre. Comme ça, on a l’impression qu’il flotte dans les airs dans une vitrine en verre. L’équipe a travaillé avec le fabricant de verre Goppion, qui a créé des vitrines en verre pour la Joconde du Louvre et les joyaux de la Couronne britannique à la Tour de Londres, un partenariat approprié étant donné que le design met délibérément la technologie en valeur.

À l’origine, cependant, les ingénieurs craignaient que la suspension ne déstabilise les conditions soigneusement calibrées nécessaires pour faire fonctionner l’ordinateur. Après avoir travaillé sur une série de prototypes, l’équipe de conception a créé un porte-à-faux plus stable que l’ancien cadre à quatre montants.

Le cantilever donne également aux ingénieurs un accès à 360 degrés au cryostat pour la maintenance et les mises à niveau. Les ingénieurs peuvent maintenant effectuer les mises à jour plus de 10 fois plus rapidement parce que tous les composants sont réunis dans un seul objet trois fois plus petit que la configuration originale du laboratoire. « Il n’y a pas que cette belle vitrine en verre et ce truc artistique en acier qui sont suspendus au sommet « , dit Will Howe, directeur du Bureau de projet de Map qui a également dirigé le projet. « J’ai beaucoup réfléchi à son fonctionnement dans un environnement de centre de données et à la façon dont les gens l’utilisent et l’entretiennent au quotidien. »

La géométrie simple du cube reflète également certaines des idées sous-jacentes sur le fonctionnement du quantum. « L’informatique quantique commence à évoquer des propriétés qui se produisent au niveau moléculaire. C’est ainsi que la nature organise les choses et pense aux choses « , dit Holley. « Nous avons essayé de l’évoquer dans la simplicité du design ici. C’est presque aussi dépouillé et purement géométrique qu’on pourrait le faire. »

De plus, la conception est censée donner aux futurs clients, comme les entreprises ou les universités, une image mentale de ce à quoi ressemble un ordinateur quantique. Après tout, les ordinateurs quantiques de demain ne quitteront probablement jamais les centres de données, ni même les bureaux d’IBM. « IBM est arrivée à un point où elle veut commercialiser la technologie : pour ce faire, il faut capter l’imagination du public « , dit Howe. « Si tu veux le vendre, les gens doivent voir ce qu’ils achètent. »

Et si vous voulez tester un jeu : helloquantum, ici.

Fastcompany

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