En très peu de temps, les ordinateurs quantiques ont passé du concept à la réalité. Calcul Québec déploiera son premier ordinateur quantique à l’ETS avant la fin de l’année. Cet ordinateur a été entièrement conçu et réalisé à Montréal. En parallèle, IBM devrait déployer son plus puissant ordinateur quantique à l’extérieur des États-Unis à Sherbrooke à l’été 2023.
Les ordinateurs quantiques reposent sur des principes classiques de la mécanique quantique. Une fois que ces principes ont été établis, les ingénieurs logiciel auront un rôle important à jouer. Ceux-ci devront développer des algorithmes performants pour des problèmes qui ne sont pas encore à la portée des ordinateurs classiques.
Ce cours se veut une introduction à l’informatique quantique. À partir de quelques notions fondamentales de mathématique (espace vectoriel, calcul matriciel, groupe), il est possible de faire abstraction des notions de mécanique quantique ou de physique.
L'objectif principal de ce cours est donc de familiariser les étudiant(e)s avec ce nouveau modèle de calcul et de l'utiliser pour développer de nouvelles approches pour des problèmes variés.
À la fin de ce cours, l’étudiant(e) aura assimilé les notions suivantes :
- Différents modèles calculatoires (classique et quantique)
- Modèle quantique universel basé sur le concept de circuit
- Différentes méthodologies de développement appropriées au domaine quantique (Fouilles exhaustives, solutions approximatives, marches aléatoires, …)
À la fin du cours, l’étudiant(e) sera capable de :
- analyser un problème ;
- choisir le modèle quantique le plus approprié;
- concevoir des algorithmes simples en utilisant les techniques de conception spécialisées;
- mettre en œuvre des programmes sur des ordinateurs quantiques réels ou grâce à des simulateurs de tels ordinateurs
- analyser les résultats et faire des améliorations algorithmiques si possible et nécessaires.