Le quantique s’invite à la clinique ! L’Américain IBM, champion de la filière quantique, vient d’annoncer avoir livré le premier ordinateur quantique (un IBM Sytem One) 100 % dédié à la recherche médicale et installé en direct sur site. En l’occurrence, celui de la Cleveland Clinic, dans l’État américain de l’Ohio. Ce projet unique en son genre s’appuie sur l’important budget à disposition de l’établissement : la fondation qui chapeaute les différents sites a reçu 500 millions de dollars de l’état de l’Ohio et de différentes agences américaines pour fonder le Discovery Accelerator auquel l’ordinateur d’IBM est rattaché. Un de ces « mégaprojets » médicaux en vogue en ce moment aux USA afin d’accélérer la recherche via des financements massifs dans des équipes multidisciplinaires. Au passage, ne vous laissez pas tromper par le terme de « clinic » : le partenaire d’IBM est ici un mastodonte. Avec plus de 77.000 employés dans le monde, la Cleveland Clinic est une machine de guerre médicale. Et une référence dans le monde de la science.
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Presque deux ans après avoir livré le premier ordinateur quantique commercial d’Europe IBM, le champion du quantique poursuit ici l’exécution sans faux pas de son implacable feuille de route. Lui et son partenaire médical n’ambitionnent rien de moins que de révolutionner la recherche médicale. Grâce notamment à l’énorme puissance de calcul potentielle de ce type de machine. Qui promet, à terme, de transformer des calculs humainement insoutenables – plusieurs milliers, voire millions d’années de temps de calcul ! – en des temps bien plus courts. Afin de repousser les limites de la connaissance, particulièrement dans la modélisation et l’identification des molécules et autres protéines.
Puissance quantique contre problèmes biologiques
L’ordinateur quantique n’a pas pour but, comme on peut le lire parfois, de remplacer les ordinateurs classiques. Simplement parce qu’il ne le peut pas : loin d’être la panacée, il s’agit d’un nouveau genre de machine qui excelle dans certains calculs… et moins dans d’autres. Son instabilité et son incapacité à gérer beaucoup de mémoire le rend inutile pour la manipulation d’un large volume de données ou pour le calcul des IA et autres rendus 3D. Là où il brille en revanche, c’est dans la résolution de problèmes absolument hors de portée de l’informatique classique. Dans des problèmes moins complexes (moins de mémoire disponible), mais plus difficiles à résoudre. Notamment les problèmes combinatoires avec un nombre de solutions telles que même les supercalculateurs actuels sont inefficaces.
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Ces problèmes, on les retrouve beaucoup dans le monde « organique » de la santé. L’incroyable complexité du comportement des molécules rend les simulations actuelles imparfaites. Et les simulations ambitieuses peuvent mobiliser des supercalculateurs pendant des semaines. Voire plus.
Les objectifs techniques du partenariat entre IBM et le Discovery Accelerator de la Cleveland Clinic sont précis :
- Développer les protocoles d’identification et d’optimisation de médicaments ciblant des protéines précises
- Améliorer un modèle de prédiction accéléré par le quantique de suivi des risques cardiovasculaires post-opérations non cardiaques (on vous l’avait dit, c’est précis !)
- Application de l’intelligence artificielle pour rechercher les résultats du séquençage du génome et de grandes bases de données de médicaments cibles afin de trouver des médicaments efficaces et existants qui pourraient aider les patients atteints de la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies.
Le spectre de travail de cet ordinateur hors norme est centré sur ce que l’informatique quantique sait faire de mieux : utiliser la vitesse fulgurante d’un réseau de particules quantiques pour naviguer dans le champ des possibles à la vitesse de l’éclair. Pour trouver, presque de façon magique, LA solution qui aurait pris mille ans de calcul avec un supercalculateur.
Seulement voilà, l’équation est un peu plus difficile que de se contenter de traduire les programmes binaires. Dans le domaine quantique, tant les méthodologies de calcul que la manière d’écrire les programmes sont à réinventer. Totalement. Et pour cela, il faut des pros non pas uniquement de l’informatique, mais des domaines cibles.
Le monde attend des résultats, IBM attends les spécialistes métiers
Derrière cette belle annonce en fanfare, il y a la réalité du quantique : quoique les performances soient en hausse constante et que l’écosystème logiciel progresse de manière continue, c’est un travail de titan qui attend IBM et ses partenaires. Si la puissance potentielle est déjà là pour les machines avec les puces les plus récentes (lire l’article ci-dessous), les chimistes, physiciens, médecins et tout autre corps de métier ont leu responsabilité à prendre.
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Comme nous le confiait récemment Jay Gambetta, chef de la recherche quantique chez IBM, « nous avons besoins que les spécialistes des différents métiers s’en emparent. Ce sont eux les mieux placés pour identifier leurs besoins et concevoir les nouveaux algorithmes nécessaires pour tirer parti des processeurs quantiques », nous expliquait-il. « Chacun dans leur domaine, c’est à eux de réaliser la cartographie de leurs problèmes et de travailler, avec nous et le reste de l’écosystème quantique, à l’invention de nouveaux algorithmes à même de vraiment prendre en charge toute la puissance de nos ordinateurs ».
Si IBM a déjà prouvé que des applications scientifiques – dans le domaine de la chimie – pouvaient être améliorées et accélérées par un ordinateur quantique, le chemin reste long avant que cette drôle de machine ne puisse convaincre le reste de l’industrie. IBM lutte ici contre le serpent qui se mord la queue et investit massivement – il va bientôt lancer son System Two et sa feuille de route matérielle le pousse jusqu’en 2027 – pour stimuler au maximum l’écosystème. Mais comme bien souvent, tout repose sur le logiciel. Et sur une éventuelle découverte si saisissante, qu’elle marquerait les esprits. Et entraînerait avec elle tout le monde vers la révolution quantique. Pour bientôt ?
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Source : IBM
