Know Your Qubits, Know Your Users: Personas for Quantum Software

L'informatique quantique est un domaine scientifique qui promet de résoudre certains problèmes bien plus rapidement que les ordinateurs que nous utilisons aujourd'hui. Alors que les ordinateurs traditionnels traitent l'information à l'aide de bits qui sont soit un zéro, soit un un, les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits, qui peuvent exister dans un état plus complexe permettant d'explorer de nombreuses possibilités simultanément. Cependant, construire ces machines est incroyablement difficile, et écrire le logiciel qui leur dit quoi faire est encore plus ardu. Le logiciel doit combler le fossé entre les lois étranges de la physique qui régissent le matériel et les problèmes pratiques que les gens veulent résoudre, tels que la conception de nouveaux médicaments ou l'optimisation du flux de circulation. Comme la technologie est encore jeune et que les personnes qui y travaillent proviennent de contextes très divers — allant des physiciens aux cadres d'entreprise — il existe un risque que le logiciel soit conçu pour les mauvaises personnes ou d'une manière trop confuse pour être utilisée.

Pour relever ce défi, une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de comprendre exactement qui utilisera le logiciel quantique et ce qu'il lui faut. Ils n'ont pas commencé par écrire du code ou construire des machines. Au lieu de cela, ils ont traité le problème comme un défi de conception, en se demandant qui sont les utilisateurs avant de décider de ce qu'ils allaient construire. Ils ont réuni un groupe d'experts et ont interviewé des praticiens travaillant dans le domaine pour créer des profils détaillés, appelés personas, des différents types de personnes qui interagiront avec cette technologie. Ces profils ne sont pas de simples listes de titres de postes ; ce sont des récits qui décrivent ce que chaque personne souhaite accomplir, les limites auxquelles elle est confrontée et le niveau de détail technique dont elle a besoin pour faire son travail.

Les chercheurs ont mené leurs travaux en deux étapes principales. D'abord, ils ont réuni un groupe de dix experts lors d'un séminaire spécialisé pour discuter de l'avenir du domaine. Ces experts ont examiné la technologie selon trois horizons temporels : le court terme, où les machines sont petites et limitées ; le moyen terme, où elles deviennent plus grandes et plus fiables ; et le long terme, lorsqu'elles sont pleinement évolutives. À partir de ces discussions, ils ont identifié un large éventail d'utilisateurs potentiels. Ils ont constaté que, dans un avenir proche, des chefs d'entreprise curieux et des étudiants voudraient tester de petites expériences, tandis que des scientifiques auraient besoin d'outils pour simuler des systèmes physiques. À mesure que la technologie mûrira, ils ont prédit que des ingénieurs seraient nécessaires pour connecter de nombreux petits ordinateurs quantiques entre eux, et que des spécialistes des sciences des matériaux utiliseraient les machines pour découvrir de nouveaux composés.

Pour vérifier si les prédictions de ces experts correspondaient à la réalité, les chercheurs ont ensuite interrogé directement onze praticiens lors d'une conférence majeure. Il s'agissait de personnes travaillant actuellement sur le logiciel quantique, tant dans les universités que dans les entreprises. Les entretiens ont confirmé bon nombre des idées des experts, mais ont également révélé de nouvelles nuances. Par exemple, les praticiens ont décrit les utilisateurs commerciaux non pas seulement comme des débutants curieux, mais comme des décideurs axés sur le profit qui doivent savoir si une solution quantique permettra d'économiser de l'argent ou de protéger des données, sans avoir besoin de comprendre les mathématiques complexes sous-jacentes. Ils ont également souligné le rôle des contractants gouvernementaux, qui sont soumis à des règles de sécurité strictes et ne peuvent pas utiliser de logiciels qui agissent comme une « boîte noire » où les mécanismes internes sont cachés.

En combinant les enseignements des experts et des praticiens, l'équipe a synthétisé onze personas distincts qui représentent le paysage actuel et futur des utilisateurs de logiciels quantiques. Ceux-ci incluent des utilisateurs commerciaux qui recherchent des résultats de haut niveau, des adopteurs précoces cherchant à intégrer de nouvelles technologies, et des contractants gouvernementaux axés sur la sécurité. Du côté scientifique, on trouve des chercheurs, des physiciens et des chimistes qui souhaitent tester des théories et simuler des molécules complexes. Il y a aussi les bâtisseurs de la technologie elle-même, tels que les développeurs de plateformes qui créent les outils utilisés par les autres, et les concepteurs d'algorithmes qui cherchent comment faire fonctionner les machines efficacement. Enfin, il y a les ingénieurs qui gèrent le travail de fond pour connecter les ordinateurs quantiques au reste de l'infrastructure informatique mondiale.

L'étude a révélé que ces différents groupes ont des besoins très divergents concernant le niveau de détail qu'ils souhaitent voir. Certains utilisateurs, comme les chefs d'entreprise, préfèrent rester loin des spécificités techniques et ne veulent qu'une réponse claire à leur problème. D'autres, comme les ingénieurs qui construisent les systèmes, ont besoin de voir chaque détail du fonctionnement de la machine pour la faire fonctionner correctement. Les chercheurs ont réalisé qu'un outil logiciel unique ne peut pas satisfaire tout le monde. Au lieu de cela, le domaine a besoin d'une variété d'interfaces et de langages, chacun étant adapté à un type d'utilisateur spécifique. Tout comme un charpentier utilise un marteau et un chirurgien un scalpel, un cadre dirigeant pourrait avoir besoin d'un tableau de bord simple tandis qu'un physicien a besoin d'un environnement de programmation complexe.

Ce travail suggère que l'avenir du logiciel quantique dépend de la reconnaissance de ces différences. Si les développeurs construisent des outils trop techniques pour un utilisateur commercial, cet utilisateur ne pourra pas les utiliser. S'ils construisent des outils trop simples pour un ingénieur, la machine ne fonctionnera pas efficacement. Les chercheurs proposent qu'en utilisant ces personas comme guide, la communauté puisse créer des logiciels qui soient significatifs et utiles pour tous les intervenants. Ils considèrent cette liste de profils d'utilisateurs non pas comme une réponse finale, mais comme un point de départ pour que la communauté continue d'affiner sa compréhension de ceux pour qui elle construit. À mesure que la technologie croît, ces profils aideront à garantir que le logiciel évolue de manière à servir les besoins réels des personnes qui l'utiliseront, plutôt que de se contenter de suivre les capacités des machines elles-mêmes.