« I.A. , ordinateur quantique » : Entretien avec Julien Miquel, Directeur de l’innovation HSBC France

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Accélérer l’intelligence artificielle avec l’ordinateur quantique et assurer la sécurité des données.

Interview avec Julien Miquel, Directeur de l’innovation HSBC France, par Alain Chancé.

Julien Miquel a rejoint HSBC il y a 11 ans après avoir travaillé au Crédit Agricole dans les dérivés actions. Chez HSBC, il a intégré, dans un premier temps, Global Banking & Market en qualité d’IT Quant et d’Architecte applicatif. Il dirige le laboratoire d’innovations de HSBC France en tant qu’intra-entrepreneur depuis 4 ans. Il y a neuf mois, il a été nommé directeur de l’innovation pour HSBC France. Chaque semaine, il anime des sessions d’open innovation et d’acculturation notamment sur les sujets Cloud et d’intelligence artificielle. En janvier dernier, plus de 100 participants ont été accueillis lors du Hackathon chatbot qu’il a organisé avec son équipe. « Le laboratoire d’innovation d’HSBC s’intéresse aux applications de l’intelligence artificielle pour la détection de fraude mais aussi pour former les équipes sur la révolution que connaissent les nouvelles technologies actuellement« , explique-t-il.

 

1/ Quelle est votre vision du calcul quantique dans la prochaine décennie ?

L’ordinateur quantique est un nouveau moyen pour accélérer l’intelligence artificielle.

Le calcul quantique va permettre d’amplifier l’intelligence artificielle. Elle va être révolutionnée. Elle va nous permettre de créer des modèles qui nous sont encore aujourd’hui inaccessibles par faute de puissance de calculs.

Les méthodes de machine learning utilisées aujourd’hui pour analyser le comportement des humains pour le trading demandent énormément de calculs à l’ordinateur lorsque celui-ci est dans sa phase d’apprentissage.

Et ce d’autant plus quand il s’agit d’aborder l’apprentissage des réseaux de neurones. Aujourd’hui l’ordinateur quantique réalise encore beaucoup trop d’erreur. Mais la minimisation des erreurs est ce qui caractérise la phase d’apprentissage de l’intelligence artificielle. L’ordinateur affecte alors des coefficients générés de manière aléatoire. C’est précisément dans cette configuration là que l’erreur est maximale. Les méthodes de minimisation d’erreurs pourraient intégrer les erreurs que l’ordinateur quantique réalise. Et ainsi la compenser.

Aujourd’hui avec de nouveaux types d’algorithmes d’intelligence artificielle, l’ordinateur quantique, accessible par le Cloud, va permettre d’accélérer cet apprentissage. Le principe : il rejoue plusieurs fois les calculs quantiques pour minimiser l’erreur, exploitant ainsi les premières générations de processeurs quantiques qui ne les corrigent pas automatiquement.

Aujourd’hui il y a une déficience de connaissance sur le quantique. Par analogie avec l’intelligence artificielle, il faudra évangéliser les équipes et ce dès le démarrage de la mise à disposition de ce nouveau type de matériel.

Lorsque sont apparus les processeurs graphiques (GPUs), la première étape a été de réaliser qu’ils pouvaient être utilisés pour accélérer les calculs. La deuxième étape a été l’arrivée de logiciels pour utiliser, par le Cloud, les processeurs centraux et les GPUs. Ainsi, par exemple, l’outil Tensor Flow permet par une même API d’utiliser des processeurs de calcul centraux, graphiques et tensoriels comme les Tensor Processing Units (TPUs) de Google.

De même, pour le quantique, deux étapes majeures sont anticipées. Dans la première, il va falloir comprendre le contexte des processeurs quantiques pour adapter les algorithmes ou en concevoir de nouveaux pour permettre de lancer les calculs aussi bien sur des processeurs classiques, que sur un processeur quantique. Dans la deuxième étape, les librairies de calcul feraient usage d’algorithmes quantiques spécifiques.

L’ordinateur quantique est autant une opportunité qu’un risque pour la sécurité des données.

Très actif en termes de sécurité, HSBC doit veiller à préserver sa réputation sur la sécurité des données stockées. Un point d’autant plus important pour une Banque qui doit respecter des obligations réglementaires et anticiper l’arrivée d’ordinateurs quantiques qui rendront vulnérables la plupart des algorithmes de chiffrement asymétriques. Ces chiffrements sont à la base du système bancaire et de la sécurité des échanges sur Internet.

Par exemple, prenons des données qui doivent être stockées pendant “x” années. Disons que ces mêmes données ont été corrompues par des attaques de type « store now – decrypt later ». Considérons “y”, comme délai de ré-encryptage de ces données vers de nouvelles infrastructures résistantes à l’ordinateur quantique. Prenons également “z” comme délai d’arrivée de la mise à disposition de l’ordinateur quantique. Alors si “x” + “y” > “z” il y a un risque que la sécurité des données ne soit plus assurée [1].

 

2/ Quelles sont les priorités les plus importantes en ce moment ?

Une priorité est de rendre le calcul quantique accessible et utilisable pour résoudre des problèmes concrets notamment pour accélérer l’intelligence artificielle afin d’analyser le comportement des humains pour le trading. Ce qui est important c’est de communiquer d’avantage pour que cela soit utile au plus grand nombre.

HSBC doit prendre en compte dès aujourd’hui le risque d’attaques menées avec des ordinateurs quantiques et mettre en place une stratégie de sécurité des données qui met en œuvre la cryptographie quantique (Quantum Key Distribution, QKD), la cryptographie post-quantique (nouveaux algorithmes robustes) ou l’hybridation de ces technologies avec les systèmes cryptographiques existant, en attendant la maturité des standards internationaux.

HSBC compte sur les écoles d’ingénieurs pour former aux nouvelles technologies quantiques non pas des spécialistes mais des ingénieurs polyvalents pour leur donner de nouvelles compétences. Ces nouvelles compétences vont permettre de maîtriser les problèmes que la mise en œuvre de l’ensemble de la tuyauterie de calcul classique, et quantique, va générer.

 

3/ Quel est votre plan d’actions ?

Notre plan d’actions comprend trois étapes :

1/ Evangéliser

D’ici au début de l’année prochaine, le laboratoire d’innovation va lancer des ateliers d’évangélisation des technologies quantiques pour sensibiliser les managers et les responsables de la sécurité des données sur l’arrivée de technologies de rupture comme les technologies quantiques et leur expliquer ce qu’elles peuvent apporter. HSBC recherche un partenaire pour monter un pitch sur les technologies quantiques lors d’une session « Lunch and Learn ».

Avec l’aide d’experts du Cloud, nous allons présenter les nouveaux environnements de développement auprès des personnes qui vont travailler sur les algorithmes quantiques et les intégrer dans les bibliothèques de calcul, notamment :

  • Le Microsoft Quantum Development Kit enrichi de Microsoft Q# (Q-Sharp), est un tout nouveau langage de programmation adapté au calcul quantique intégré à Visual Studio et interopérable avec le langage de programmation Python.
  • Le framework open source Google Cirq pour les processeurs quantiques de génération intermédiaire (Noisy Intermediate Scale Quantum, NISQ). Disponible sous la forme d’une bibliothèque Python, il permet aux développeurs de créer des algorithmes quantiques et d’appeler le simulateur de processeur quantique de Google. Ce framework sera l’interface vers les services Cloud de quantum computing de Google.

HSBC a un très gros partenariat avec Google pour utiliser leur architecture de Cloud. C’est un atout pour accéder par le Cloud au simulateur de processeur quantique de Google ou aux processeurs quantiques de première génération de Google.

2/ Identifier de nouveaux cas d’usage du calcul quantique, comprendre les besoins en termes de sécurité des données, les spécifications des solutions de cryptographie quantique (QKD), post-quantiques (nouveaux algorithmes) ou hybrides.

3/ Lancer des projets opérationnels sur une sélection de nouveaux cas d’usage du calcul quantique et de sécurité des données. Pour cela de nouveaux environnements de développement, comme ceux proposés par Microsoft et Google, seront mis à disposition pour accéder aux ordinateurs quantiques de génération intermédiaire (NISQ).

 

Références

  1. Michele Mosca, “Setting the Scene for the ETSI Quantum-safe Cryptography Workshop”, e-proceedings of 1st Quantum-Safe-Crypto Workshop, Sophia Antipolis, 26-27 September 2013. https://www.evolutionq.com/setting-the-scene-for-etsi.html

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