Stage - Algorithmes pour processeurs quantiques non-universels (H/F) à Paris

Atos est un leader international de la transformation digitale avec 120 000 collaborateurs dans 73 pays et un chiffre d’affaires annuel de plus de 12 milliards d’euros. Numéro un européen du Cloud, de la Cybersécurité et des supercalculateurs, le Groupe fournit à travers sa Digital Transformation Factory des solutions intégrées de Cloud Hybride Orchestré, Big Data, Applications Métiers et Environnement de Travail Connecté, ainsi que des services transactionnels par l’intermédiaire de Worldline, le leader européen des services de paiement. Grâce à ses technologies de pointe et son expertise marché, Atos accompagne la transformation digitale de ses clients dans tous leurs secteurs d’activités. Partenaire informatique mondial des Jeux Olympiques et Paralympiques, le Groupe exerce ses activités sous les marques Atos, Atos Syntel, Unify et Worldline. Atos est une entreprise cotée sur Euronext Paris et fait partie de l’indice CAC 40. 

Sujet :

L’ordinateur quantique idéal, universel et peu bruité, tel que décrit dans les manuels1 ou cours d’informatique quantique, n’existe pas encore. Il n’est pas clair de savoir si/quand il émergera.

Cela étant dit, certains montages expérimentaux actuels, par exemple de manipulation d’atomes froids2, bien que bruités et ne permettant pas d’implémenter n’importe quel calcul quantique, commencent tout de même à s’approcher des limites de la simulation numérique classique.

Dès lors, la question de leur utilisation en tant que processeurs quantiques non-universels, permettant d’obtenir un avantage quantique sur certaines applications bien précises, se pose.

Le stage consistera en l’exploration des possibilités d’applications de ces processeurs non-universels, essentiellement orientée vers le machine learning et l’optimisation combinatoire. Une attention particulière sera portée aux expériences d’atomes froids, par exemple celles manipulant des atomes de Rydberg².

Il s’agira notamment de caractériser les états quantiques que ces expériences peuvent produire, et d’estimer leur pertinence dans le cadre d’algorithmes quantiques variationnels (ex : quantum neural networks3, quantum approximate optimization algorithm4 …)

Les possibilités d’implémentation de calcul quantique adiabatique, ou quantum annealing5, pourront également être explorée.

Le but sera, si possible, de décrire un/plusieurs cas d’usage de ces systèmes, d’estimer les ressources quantiques nécessaires et de les comparer aux limites des approches classiques.

Compétences requises :

Physique : bases solides en physique quantique

Langages : a minima programmation en python

Mathématiques/Informatique : algèbre linéaire, si possible machine learning et optimisation.

Des connaissances en informatique quantique sont appréciées mais non obligatoires

Durée du stage :

6 mois – possibilités de thèse CIFRE à l’issue selon profil

Niveau :

M2 Recherche

INFORMATIONS ADDITIONNELLES : Chez Atos la diversité est au cœur de notre politique RH. C'est pourquoi Atos a mis en place un accord relatif à l’égalité professionnelle entre les hommes et les femmes. Par ailleurs, nos métiers sont tous accessibles aux personnes en situation de handicap, et ce quelle que soit la nature de leur handicap.