Le quantique est probablement une des tendances les plus prometteuses de l’informatique. Les formations se multiplient. Le CERN, lui, veut former gratuitement.

Le quantique est probablement une des tendances les plus prometteuses de l’informatique. Beaucoup d’acteurs rivalisent sur ce sujet, bon nombre proposent des offres en mode cloud. Le CERN, lui, veut former gratuitement à ce nouveau territoire. Il vient de lancer une série de cours sur ce sujet.

Un nouveau cours sera diffusé chaque vendredi, pendant sept semaines. Organisés par CERN openlab et le programme de technologie quantique du CERN, les cours se concentreront sur les aspects pratiques de l’informatique quantique. Ils sont animés par Elias Fernandez-Combarro Alvarez, professeur associé au département d’informatique de l’Université d’Oviedo en Espagne depuis 2009 et attaché de coopération au CERN depuis le début de cette année.

De la théorie aux applications

Ce cours présente les principes fondamentaux du modèle de circuit quantique (les qubits, les portes et les mesures), des algorithmes et des protocoles quantiques primordiaux, y compris ceux qui peuvent être implémentés au moyen d’un petit nombre de qubits (BB84, téléportation quantique, codage super-dense, etc.) et ceux qui nécessitent des systèmes multi-qubits (Deutsch-Jozsa, Grover, Shor, etc.).

Certaines des plus récentes applications d’informatique quantique dans les domaines de l’optimisation et de la simulation sont abordées (en particulier l’utilisation du recuit quantique, de l’algorithme QAOA – Quantum Approximate Optimization Algorithm – et de l’algorithme VQE – Variational Quantum Eigensolver -, ainsi que l’apprentissage automatique quantique au moyen, par exemple, de machines à vecteurs de support quantiques ou de classifieurs variationnels quantiques). Des exemples d’application de ces techniques dans des simulations chimiques et des problèmes de physique des hautes énergies sont également présentés.

Dans le réel, tout de suite

Outre les aspects pratiques de l’informatique quantique, les cours abordent également l’implémentation d’algorithmes dans des simulateurs quantiques et dans de véritables ordinateurs quantiques, tels que ceux disponibles sur IBM Quantum Experience et sur D-Wave Leap).

Aucune connaissance préalable en physique quantique n’est requise. En revanche, une bonne maîtrise de l’algèbre linéaire de base est nécessaire. De plus, il est utile d’avoir des connaissances générales sur le langage de programmation Python, sans que ce soit indispensable.

Le programme des semaines à venir

Voici les liens pour chaque cours dispensé :

Cours 1/7, vendredi 6 novembre : https://indico.cern.ch/event/970903/ (L’enregistrement vidéo de ce premier cours est disponible ici)

Cours 2/7, vendredi 13 novembre : https://indico.cern.ch/event/970904/

Cours 3/7, vendredi 20 novembre : https://indico.cern.ch/event/970905/

Cours 4/7, vendredi 27 novembre : https://indico.cern.ch/event/970906/

Cours 5/7, Vendredi 4 décembre : https://indico.cern.ch/event/970907/

Cours 6/7, vendredi 11 décembre : https://indico.cern.ch/event/970908/

Cours 7/7, vendredi 18 décembre : https://indico.cern.ch/event/970909/