Supercalculateurs 2024 : simulation puce quantique et cortex de souris à l’atome près

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5 min de lecture

Des supercalculateurs ont simulé une puce quantique à l’atome près (11 Md de cellules) et un cortex de souris (10 M de neurones). Révolution scientifique ou démo réservée à une élite ? Décryptage des enjeux, chiffres clés et obstacles (énergi

📅 19 novembre 2025

En bref


  • Supercalculateurs surpuissants : On a simulé une puce quantique à l’atome près et un cortex de souris quasi-complet.
  • Game-changer ou hype ? : Prometteur, mais soyons sérieux, qui a accès à Perlmutter ou Fugaku ?
  • Impact réel : Ça accélère le quantique, mais pour les neurosciences, on est encore loin du cerveau humain.

Imagine un monde où tu peux tester une puce quantique sans la fabriquer, ou étudier Alzheimer sans toucher à une souris. Deux équipes viennent de le faire… mais à quel prix ? Et surtout, est-ce que c’est vraiment révolutionnaire ou juste une grosse démo pour geeks ? Plongeons dedans.

Le truc cool


A. La puce quantique (ARTEMIS + Perlmutter)

Là, franchement, c’est impressionnant. Les gars de Berkeley ont simulé une puce quantique de 10 mm² avec 11 milliards de cellules de grille, soit une précision d’1 micron. Traduction : ils ont modélisé chaque détail atomique, chaque gravure, chaque couche, et même les non-linéarités électromagnétiques. Tout ça en résolvant les équations de Maxwell en temps réel. Pas une boîte noire, genre.

  • Les chiffres : 7 168 GPU NVIDIA (probablement des A100) pendant 24h pour simuler 1 million de pas temporels en 7h.
  • L’outil : ARTEMIS, un framework maison optimisé pour Perlmutter.
  • Le gain : Au lieu de fabriquer 10 prototypes pour tester les interférences, tu simules 3 configurations en 1 jour.

Pourquoi c’est cool ?

  • Accélération x1000 du design quantique.
  • Précision inégalée : Aucun autre outil ne fait ça à cette échelle.
  • Open science (potentiellement) : ARTEMIS est développé dans un labo national, donc ça pourrait être accessible… un jour.

Mais attention, soyons lucides. Perlmutter, c’est réservé aux projets DOE (Énergie US). Si t’es une startup, oublie. Et ARTEMIS n’est pas open-source pour l’instant. Bref, c’est cool, mais réservé à une élite.

B. Le cortex de souris (BMTK + Fugaku)

Pendant ce temps, une équipe mondiale (Allen Institute + Japon) a simulé 10 millions de neurones et 26 milliards de synapses d’un cortex de souris. Ça représente 86 régions cérébrales interconnectées, basées sur des données réelles de l’Allen Cell Types Database.

  • Les outils :
  • Brain Modeling ToolKit (BMTK) : Open-source, pour construire des réseaux neuronaux.
  • Neulite : Simulateur de neurones optimisé pour Fugaku.
  • Maileure : Plus besoin de tissu vivant pour étudier des maladies comme Alzheimer ou l’épilepsie.

Pourquoi c’est cool ?

  • Première simulation à cette échelle : Avant, on faisait des morceaux de cortex (ex : Blue Brain Project avec 1M de neurones).
  • Open-source : BMTK est public, et les données viennent de l’Allen Institute.
  • Fugaku est une bête : Le supercalculateur le plus puissant au monde en 2025.

Mais là encore, soyons honnêtes. 10 millions de neurones, c’est seulement ~13% du cortex d’une souris. Pour un cerveau humain (86 milliards de neurones), on est encore à 10⁻⁷ de la taille. Et Fugaku, c’est 442 Pflop/s, soit 30 MW de consommation. Pas vraiment écolo.

Les vrais chiffres


Puce Quantique

  • Supercalculateur : Perlmutter (NERSC)
  • Ressources : 7 168 GPU NVIDIA (A100 ?)
  • Taille simulation : 10 mm², 11 milliards de cellules (1µm rés.)
  • Temps calc. : 24h (7h actives)
  • Outils : ARTEMIS

Cortex de Souris

  • Supercalculateur : Fugaku (Japon)
  • Ressources : 442 Pflop/s (ARM A64FX)
  • Taille simulation : 10M neurones, 26 milliards de synapses
  • Temps calc. : Non précisé
  • Outils : BMTK + Neulite

Le hic (problèmes potentiels)


A. Puce Quantique

  • Accès limité : Perlmutter est réservé aux projets DOE. Les startups/entreprises doivent passer par des partenariats.
  • GPU-only : 7 168 GPU, c’est gourmand. Une simulation similaire sur un cluster lambda coûterait des dizaines de k€ en cloud.
  • Validation expérimentale : La puce simulée est celle du labo de Siddiqi → biais possible.

B. Cortex de Souris

  • Fugaku est un monstre… mais rare : Peu de gens ont accès à 442 Pflop/s.
  • BMTK/Neulite : Courbe d’apprentissage raide. Pas aussi user-friendly que NEURON ou NEST.
  • 10M de neurones ≠ cerveau complet : Une souris a ~75M de neurones.

C. Commun aux deux projets

  • Énergie : Fugaku consomme ~30 MW. Pas écolo.
  • Reproductibilité : Les deux simulations dépendent de supercalculateurs spécifiques. Difficile à reproduire ailleurs.

Bullshit detector


| Affirmation | Réalité | Niveau de Bullshit |

|——————————————|—————————————————————————–|————————|

| « Simulation sans précédent » (puce) | Vrai pour la résolution + taille, mais des simus quantiques existent déjà. | ⚠️ Hype modérée |

| « Cortex quasi-complet » (souris) | 10M/75M neurones → C’est un gros morceau, mais pas « quasi-complet ». | 🚩 Bullshit léger |

| « Accélérer le développement quantique » | Vrai, mais seulement pour les puces supraconductrices. | ⚠️ Précision nécessaire |

| « Expériences sans tissu vivant » | Vrai, mais les modèles sont encore trop simplifiés pour remplacer les tests in vivo. | ⚠️ À nuancer |

Conclusion


Ces simulations sont techniquement époustouflantes, mais leur impact réel dépendra de deux choses :

  • Ouverture : ARTEMIS doit devenir open-source.
  • Scalabilité : Faire tourner ça sur des machines moins monstrueuses.

En l’état, c’est de la science de pointe… réservée à une élite. Mais si ces outils deviennent accessibles, là, on pourra vraiment parler de révolution. Alors, qu’en penses-tu ? 🤔

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