Définition de modèles d'intégration des plateformes de calcul quantique dans un support d'exécution à base de tâches pour assurer la portabilité des performances d'applications hybrides

Définition de modèles d'intégration des plateformes de calcul quantique dans un support d'exécution à base de tâches pour assurer la portabilité des performances d'applications hybrides Download job offer in PDF format The offer description be low is in French Contract type : Internship Level of qualifications required : Master's or equivalent Fonction : Internship Research Level of experience : Recently graduated About the research centre or Inria department Le centre Inria de l’université de Bordeaux est un des neuf centres d’Inria en France et compte une vingtaine d’équipes de recherche. Le centre Inria est un acteur majeur et reconnu dans le domaine des sciences numériques. Il est au cœur d'un riche écosystème de R&D et d’innovation : PME fortement innovantes, grands groupes industriels, pôles de compétitivité, acteurs de la recherche et de l’enseignement supérieur, laboratoires d'excellence, institut de recherche technologique… Context Contexte Ce stage s'inscrit dans le cadre d'une collaboration naissante et appelée à se renforcer entre Inria et l'École de Technologie Supérieure du Québec (ÉTS), à Montréal (Canada). Des ordinateurs quantiques commencent, depuis quelques années, à être mis à la disposition de la communauté informatique, notamment via leur installation dans des centres de calcul scientifique à proximité de plateformes de calcul intensif. Cette proximité offre l'opportunité d'intégrer l'utilisation d'ordinateurs quantiques dans des applications. En effet, les unités de calcul quantique (Quantum Processing Units / QPU) ne sont pas des ordinateurs polyvalents : elles ne peuvent effectuer que certains types de calculs et ne sont efficaces que pour un sous-ensemble de ceux-ci. Par conséquent, elles sont plutôt considérées comme des accélérateurs spécialisés: une application utilisatrice potentielle suivrait un flot d'exécution classique et déléguerait sélectivement certains traitements au QPU lorsque cela s'avèrerait bénéfique. Si les besoins paraissent similaires à la problématique rencontrée précédemment par l'adoption des processeurs graphiques (GPUs) pour le calcul généraliste, les spécificités des unités quantiques ne permettent pas de calquer simplement les approches adoptées pour les GPUs. Le temps de latence pour un traitement délocalisé sur QPU est très largement plus élevé que sur un accélérateur classique ou que pour une communication entre CPUs. Par ailleurs, cette latence est potentiellement variable en raison des erreurs inhérentes aux technologies de calcul quantique contemporaines. Enfin, les QPUs sont actuellement des plateformes distinctes et autonomes, avec un gestionnaire de jobs distinct de celui des plateformes de calcul classiques. Le modèle d'utilisation de ces QPUs est donc faiblement couplé et fortement asynchrone, ce qui rend leur intégration dans des applications difficile. Il est donc nécessaire de construire les modèles de programmation et d'exécution adaptés, permettant d'exprimer les traitements potentiellement délocalisables sur QPUs, d'estimer à l'exécution le bénéfice du déport d'un calcul sur une unité quantique par rapport à une alternative classique, et ainsi d'ordonnancer dynamiquement l'application sur une plateforme hybride classique+QPU, tout en absorbant les conséquences du fort découplage et en recouvrant de manière automatisée la latence élevée des QPUs par des traitements classiques. La finalité du stage est de définir, expérimenter et valider une première esquisses de ces modèles de programmation et d'exécution. Un déplacement à l'ÉTS est envisagé durant le stage, dans le cadre de cette collaboration. Assignment Mission Le support d'exécution à base de tâches StarPU possède la capacité d'effectuer l'ordonnancement de tâches issues d'applications de calcul intensif sur des unités de calcul hétérogènes: CPUs, FPGAs, GPUs. Les services qu'il propose permettent de modéliser les performances de tâches sur ces unités variées et ensuite de les ordonnancer sur les unités les plus appropriées, tout en assurant les transferts de données nécessaires de façon transparente. L'objectif du stage est d'utiliser StarPU comme fondation pour développer un modèle de programmation et un modèle d'exécution adaptés à l'intégration d'unités de type QPU parmi les ressources de calcul hétérogènes mises à disposition des applications de calcul intensif. Le défi sera la prise en compte efficace des spécificités des architectures quantiques dans cette entreprise, de manière à offrir une puissance de calcul agrégée accrue aux applications. Au-delà de l'efficacité, le défi est renforcé par la grande diversité des technologies de calcul intensif concurrentes. Cette diversité représente un risque pour les applications: optimiser une application pour un type de technologie représente un investissement de développement significatif, dont le fruit peut être perdu lors du passage à une technologie différente. L'enjeu sera donc de concevoir les modèles de programmation et d'exécution de façon à offrir la portabilité des performances aux applications cibles, c'est-à-dire leur permettre de fonctionner efficacement sur un assortiment de technologies quantiques, avec peu ou pas de modifications du code applicatif. Les modèles proposés seront testés tout d'abord en simulation, en s'appuyant sur les travaux de l'ÉTS basés sur le logiciel SimGrid, puis en expérimentés et validés en situation réelle sur des plateformes telles que celles proposées par Calcul Québec au Canada et GENCI en France. Main activities Principales activités • Définition et implémentation de modèles de programmation et d'exécution pour plateformes Calcul Intensif + Quantique. • Définition de stratégies d'ordonnancements hybrides. • Expérimentations et analyse en simulation. • Modélisation des performances et mise en œuvre de la portabilité des performances. • Expérimentations et analyse sur plateformes hybrides réelles. Activités complémentaires • Participation active à une collaboration internationale • Communication scientifique et présentations des travaux et résultats • Coopération et intégration avec les travaux des autres participants au projet. Skills Compétences techniques et niveau requis • Maîtrise du developpement en langage C, en environnement Unix. • Maîtrise de la programmation parallèle et distribuée. • Notions d'optimisation, ordonnancement, et d'évaluation de performances. • Expérience pratique de l'utilisation de plateformes de calcul intensif. • Expérience pratique en programmation d'accélérateurs / GPU. Langues • Anglais courant, écrit et oral Compétences relationnelles • Capacité de travail en équipe • Capacité de prise en compte et de proposition de suggestions • Ponctualité Compétences additionnelles appréciées • Notions de programmation et d'utilisation de plateformes de calcul quantiques. Benefits package • Restauration subventionnée • Transports publics remboursés partiellement • Congés: 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement) • Possibilité de télétravail et aménagement du temps de travail • Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.) • Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des œuvres sociales d'Inria) • Accès à la formation professionnelle • Sécurité sociale Remuneration Le salaire sera de 1867,02€ brut mensuel Apply for this position Share • Facebook • Linkedin • Twitter • Email General Information • Town/city : Talence • Inria Center : Centre Inria de l'université de Bordeaux • Starting date : 2027-03-01 • Duration of contract : 6 months • Deadline to apply : 2026-11-30 Warning : you must enter your e-mail address in order to save your application to Inria. Applications must be submitted online on the Inria website. Processing of applications sent from other channels is not guaranteed. Instruction to apply Si vous êtes intéressé.es par cette offre, merci de bien vouloir candidater via le site jobs.inria avec les éléments suivants : • cv • lettre de motivation Defence Security : This position is likely to be situated in a restricted area (ZRR), as defined in Decree No. 2011-1425 relating to the protection of national scientific and technical potential (PPST).Authorisation to enter an area is granted by the director of the unit, following a favourable Ministerial decision, as defined in the decree of 3 July 2012 relating to the PPST. An unfavourable Ministerial decision in respect of a position situated in a ZRR would result in the cancellation of the appointment. Recruitment Policy : As part of its diversity policy, all Inria positions are accessible to people with disabilities. Contacts • Inria Team : AT-BOR • Recruiter : Aumage Olivier / Olivier.Aumage@inria.fr The keys to success Qualités de la personne recherchée pour ce stage • Capacité d'intégration et de synthèse de contraintes techniques • Rigueur et méthode dans la conduite d'expérimentations et de validations • Appétence et curiosité pour les technologies expérimentales et innovantes • Aptitude à la collaboration dans une équipe internationale plurielle • Sens de la mission About Inria Inria, the French national institute for research in digital science and technology, supports the French government in national research and innovation strategies in the digital field, acting as Digital Programs Agency. Inria leads over 300 research and innovation projects with its 3,500 scientists, engineers, and support staff, in partnership with universities and the digital ecosystem (businesses, entrepreneurs, and public stakeholders). Together, we explore strategic fields such as artificial intelligence, cybersecurity, quantum computing, cloud technologies, digital transformation in healthcare, digital twins, and digital technologies for defence. We develop practical solutions such as software, tech startups, partnerships with national companies, and cutting-edge training programmes. Our goal is to drive scientific, technological, and industrial excellence to ensure France’s digital sovereignty.