De l’intérêt pédagogique (mais pas que) de Pygame aux avancées de l’informatique quantique, Benoît est tout aussi passionné que passionnant.

Benoît Prieur : J’ai beaucoup de curiosité. À la base je suis de formation ingénieur. Mon métier depuis 20 ans c’est développeur. J’ai travaillé sur différents langages, particulièrement sur ceux de Microsoft, raison pour laquelle j’ai beaucoup écrit sur ce sujet aux Editions ENI. Je suis d’ailleurs rentré à ENI en 2017 par le biais de la techno Microsoft WPF sur laquelle je travaillais intensivement.

J’ai aussi beaucoup pratiqué Python professionnellement, j’écris donc sur le sujet, au sens large. Il y a Rust également, qui a une vraie connexion avec C++ et j’ai fait tout le début de ma carrière dans ce langage.

Et puis, il y a des sujets qui me passionnent hors milieu professionnel comme l’informatique et la physique quantique. Mon activité sur ce sujet se limite à écrire des articles, à faire des conférences, etc. Mais je n’ai pas d’expérience pro dans ce domaine.

J’ai un niveau de curiosité élevée dès que cela me plaît… ^^ Je trouve cela fun.

BP : Il y a des jeux assez élaborés qui ont été codés en Pygame. Effectivement, les gros studios auront tendance à utiliser d’autres frameworks type Unity ou Unreal mais il y a des titres indépendants sympas en Pygame. Il n’y a pas que la dimension pédagogique même si elle est importante. On peut aussi aller très loin, surtout en jeu 2D, mais aussi en 3D.

Pygame, dans sa gestion, est « posée » sur la couche SDL (Simple DirectMedia Layer, qui permet d’interagir avec les composants de la machine, NDLR) et c’est transparent pour le programmeur. De ce point de vue-là, c’est aussi une option intéressante. Pas besoin de connaître les couches basses pour coder en Pygame.

BP : Oui, en quelque sorte. Notamment pour des personnes qui veulent faire des petits jeux vidéo avec un module qui a des interactions poussées avec les périphériques (clavier, souris, périphérique maison de maker…). Faire un jeu de réalité augmentée comme Nintendo l’avait fait avec une petite voiture Mario Kart ne serait pas si difficile par exemple. C’est peut-être une idée pour une 3e édition !!

Mais dans ma to-do-list, je dois d’abord travailler à l’adaptation du livre en espagnol.

Image d’un jeu en Pygame issue du site Opensource.com

Complexité, fantasmes, dangers, l’informatique quantique dans tous ses états

BP : En réalité, ce n’est pas si compliqué.

C’est autour de 2018, quand Microsoft et IBM ont commencé à fournir des frameworks, que j’ai essayé et trouvé ça hyper intéressant. J’avais peu de connaissances en physique quantique et c’est nécessaire pour bien comprendre mais j’ai trouvé ça cool à apprendre. Les deux domaines sont joints et m’ont passionné.

Le but de la vidéo c’est de vulgariser avec des exemples simples : qu’est-ce c’est exactement ; comment ça marche et à quoi ça sert. En minimisant au maximum l’utilisation d’équation, ou d’avoir un discours trop scientifique et technique.

BN : Je prendrais l’exemple de problèmes récurrents de l’industrie, voire d’autres domaines, de problèmes complexes pour lesquels on n’a pas d’algorithme pour trouver une solution optimale. Des problèmes à forte combinatoire que l’on ne sait résoudre de manière exacte et en temps polynomial.

L’exemple type, c’est celui du voyageur de commerce : un individu doit aller voir tous ses clients une et une seule fois dans X villes en optimisant son temps de transport. Il y a donc des parcours plus courts que d’autres. Pour trouver la solution optimale, il n’y a pas le choix d’essayer toutes les possibilités. L’informatique quantique ne constitue pas du tout une réponse au problème théorique mais permet d’avoir des résultats plus rapides sur certaines instances, car elle utilise cette notion de combinatoire, elle peut faire plusieurs calculs à la fois en quelque sorte. Autre exemple, celui du cadenas à 4 chiffres : c’est comme si on pouvait essayer plusieurs combinaisons en même temps. C’est le principe de la superposition. C’est une notion propre à la physique de l’infiniment petit, qui fonctionne de manière particulière avec ces états superposés. Et on peut reproduire ce comportement physique dans une machine et bénéficier des spécificités des principes quantiques.

D’un point de vue communication, en Occident, comme pour l’IA d’ailleurs, il y a en effet beaucoup de fantasmes, de confusion. L’autre aspect qui fait que c’est flou, c’est l’importance qu’aurait la réalisation d’un ordinateur quantique à 10 000 Qbits. Ce serait une bombe. Du coup, il y a peu de communication, c’est opaque. Les grandes entreprises communiquent un peu mais pas les autorités.

En France, l’informatique quantique soulève plus d’initiatives à des fins économiques qu’une réelle participation à cette course de l’ordinateur quantique ultime. En même temps, c’est très très compliqué à construire, comme le montre le propotype de Google en 2018 à une cinquantaine qubits.

BP : Cela fait un certain temps, oui. En recherche, il existe depuis les années 60 d’une certaine manière. On parle beaucoup de l’algorithme de Shor, qui permet de faire une décomposition en facteurs d’un très grand nombre. En informatique classique, cela prend beaucoup de temps. Tellement de temps que l’on a décidé de baser le chiffrage des cartes bleues sur une factorisation de très grands nombres.

L’algorithme de Shor démontre, même sans simulateur puisqu’il l’a fait sur une feuille de papier, qu’un ordinateur quantique sera significativement meilleur. C’est pour cela que l’on parle de cryptographie post-quantique.

BP : Le risque va être lié à cette possibilité de résoudre des calculs dont on n’est pas capables aujourd’hui. Et cela va de la capacité en chimie à trouver des nouvelles molécules, à celle de casser n’importe quel système en matière de cryptographie. Cela reste de la science-fiction, mais le potentiel est là. Un Etat qui serait doté d’une réelle puissance en informatique quantique pourrait l’envisager comme une arme.

Les activités qui réclament du supercalcul sont intéressées par le quantique

BP : Il y a plusieurs réponses à cette question.

La première, c’est de souligner les capacités en informatique classique qui sont aujourd’hui gigantesques : des HPC (calcul haute performance), des super calculateurs, dans lesquels sont parallélisés des milliers de processeurs. C’est un lieu idéal pour faire un simulateur quantique. Ce sont des choses qui sont déjà faites et qui répondent à des besoins business. En téléchargeant Qiskit d’IBM par exemple dessus, cela fait un simulateur quantique en local qui va reproduire le fonctionnement d’un Qbit grâce à l’informatique classique. Pour avoir une dizaine de qubits localement, il faut quelque chose comme 30 Go de RAM. Et c’est exponentiel.

Il y a aujourd’hui des entreprises qui vendent une analyse quantique par rapport à un problème donné. Un industriel qui vend du détergent et qui a besoin d’un calcul compliqué pour déterminer les pourcentages de produits, peut demander à des sociétés de proposer un algorithme quantique pour son problème précis. Il pourra ensuite aller solliciter un propriétaire de machines quantiques  qui va faire tourner le programme sur un simulateur quantique ou sur une réelle machine quantique (IBM le permet déjà par exemple).

La seconde réponse est plus stratégique et presque géopolitique et concerne la construction du vrai ordinateur quantique avec des particules. Il y a plusieurs manières d’en faire, ce peut être avec des photons, avec des atomes froids… C’est de la physique expérimentale.

Quand on parle d’atomes froids, chacun d’entre eux sera un qubit et va être l’objet de superposition. Et pour cela, il faut le refroidir à -273°C donc on est déjà dans un contexte compliqué.

Il y a beaucoup de tentatives. Le problème, ce sont les correctifs car les environnements sont très instables, il y a donc des erreurs quantiques. Il faut pouvoir les identifier et les corriger, parfois de façon dynamique. Il y a tout un champ de l’informatique quantique qui travaille sur la stabilité et la correction quantique. Aucune puissance ne souhaite réellement communiquer à ce propos évidemment, qu’elle soit avancée ou en retard. L’état d’avancement de cet aspect de la recherche est donc très incertain.

BP : Il faut distinguer l’approche économique de l’approche stratégique.

Sur l’économique, IBM, qui a mis énormément d’argent sur le sujet depuis 10 ans, propose sur son site dédié au quantique tout ce qu’il faut pour créer des algorithmes, accéder à des simulateurs quantiques. Certains sont gratuits mais d’autres sont payants et donnent accès à de vrais ordinateurs quantiques. Or IBM communiquait récemment que cette activité quantique sera profitable avant la fin de la décennie. Vu les investissement réalisés, cela veut dire qu’ils vont gagner beaucoup. De gros acteurs s’en servent déjà au quotidien, des industriels comme BMW par exemple qui a une division quantique sur les processus industriels. Notamment sur le côté planification et ordonnancement des chaînes de montage pour minimiser les coûts.

En gros, toutes les activités qui réclament du supercalcul sont intéressées par le quantique. On n’a pas fini d’en parler. Et de ne pas en parler pour l’aspect stratégique ^^