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Stage de recherche en informatique quantique H/F (Stage) à Saint-Martin-d'Hères

Stage de recherche en informatique quantique H/F (Stage)

Description du poste


Poste : Contexte :

Que ce soit pour des applications industrielles ou scientifiques, l'algorithmique classique ne permet pas toujours d'apporter des réponses pratiques pour de très nombreux problèmes de calcul en raison de leur complexité (optimisation en IA ou logistique, satisfiabilité en logique, résolution d'équations, factorisation de nombres...)

Les développements récents des technologies en informatique quantique laissent entrevoir des progrès pour la résolution de ces problèmes. Cependant, les applications pratiques de l'informatique quantique sont jusqu'à présent limitées parce que les dispositifs quantiques existants ou à venir sont imparfaits (NISQ).

Dans ce contexte, la mise oeuvre d'algorithmes quantiques doit donc prendre en compte cet état de fait.

Une adaptation possible de la mise en oeuvre des algorithmes quantiques est de s'appuyer sur une propriété du calcul quantique par mesures (MBQC) [1]. Dans ce modèle de calcul, un grand état intriqué est initialement préparé (cluster state). Ensuite, les portes quantiques sont simulées par des enchainements particuliers de mesures locales sur un qubit. Les mesures à effectuer à chaque étape sont conditionnées par les résultats des mesures précédentes dans la séquence. L'aléas de chaque mesure peut être corrigé à l'issue de la séquence de mesures. Le modèle MBQC permet la mise en oeuvre d'un modèle de calcul équivalent au calcul standard avec les circuits.

Dans ce modèle de calcul, le support de l'information change après chaque mesure. Cela ouvre ainsi l'opportunité de mettre en oeuvre une architecture de calcul utilisant un nombre limité de qubits qui sont utilisés " en boucle " : les qubits utilisés (mesurés) sont recyclés (réinitialisation) et le calcul est transféré d'un qubit à un autre avant la décohérence de l'état.

Ce stage sera réalisé en collaboration scientifique avec Mehdi Mhalla (LIG-CNRS).

Objectif :

Ce stage aura pour objectif de mettre en oeuvre un prototype de cette architecture de calcul sur du matériel simulé. Plusieurs aspects et alternatives de mise en oeuvre des principes du MBQC seront explorés durant ce stage :

choix de la structure du cluster state et des séquences de mesures. [2] [3]
mise en oeuvre de mécanismes de corrections pour avoir un transfert d'information déterministe et rendre ce modèle de calcul robuste aux bruits.
Profil : Etudiant(e) Master 2 en informatique et/ou mathématiques ou école d'ingénieurs.

Domaine de spécialité requis : Information et calcul quantique

Autres domaines de spécialités, mots clés :
- Optimisation combinatoire
- Algèbre linéaire
- Complexité algorithmique
Entreprise : Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche. Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions : . la défense et la sécurité . l'énergie nucléaire (fission et fusion) . la recherche technologique pour l'industrie . la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie). Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.

Date de publication

25-05-2021

Informations supplémentaires

Statut
Inactif
Formation requise
Université
Lieu
Saint-Martin-d'Hères
Heures de travail par semaine
4 - 40
Type de Contrat
Job étudiant
Secteur
Autres
Permis de conduire FR/EU exigé
Non
Voiture exigée
Non
Lettre de motivation exigée
Non
Langues
Français

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