Informatique quantique
Comment exploiter la puissance de la mécanique quantique pour améliorer le traitement de l’information?
Le programme Informatique quantique se penche sur la science fondamentale à la base de l’information quantique et des technologies quantiques afin de découvrir la meilleure façon de l’exploiter, de résoudre d’importants problèmes de calcul et de créer de nouvelles connaissances en physique et en informatique. Le programme adopte une vaste démarche interdisciplinaire et réunit des physiciens, des informaticiens et d’autres personnes issues de domaines connexes pour relever les défis les plus fondamentaux du domaine.
PÔLES D’IMPACT
Le programme Informatique quantique fait partie des pôles d’impact suivants du CIFAR : Explorer les technologies émergentes. Les programmes de recherche du CIFAR s’articulent autour de cinq pôles d’impact distincts qui traitent de grandes questions d’envergure mondiale et visent à favoriser un environnement propice à l’émergence de percées.
POINTS FORTS DE LA RECHERCHE ET DE L’IMPACT SOCIÉTAL
Amoindrir les erreurs dans les architectures de calcul quantique les plus courantes
L’architecture d’électrodynamique quantique (QED) en circuit est la méthode la plus étudiée pour créer des ordinateurs quantiques dans les milieux universitaires et industriels, mais elle pourrait souvent produire des résultats inexacts lors de la mesure de ses qubits (les unités d’information à la base des ordinateurs quantiques). Une équipe dirigée par Alexandre Blais (Université de Sherbrooke), membre du CIFAR, et Guifre Vidal (Google), membre auxiliaire, a utilisé les puissantes unités de traitement tensoriel (TPU) de Google pour découvrir la cause possible des erreurs induites par les mesures dans le circuit QED et formuler une stratégie d’atténuation pour prévenir certains des problèmes. Ces résultats permettraient de résoudre les problèmes de mesure de l’architecture qui datent de près de 20 ans et de franchir une étape importante vers la création d’ordinateurs quantiques plus performants et tolérants aux fautes.
Exploiter le pouvoir du silicium
Le silicium, fondement de l’industrie mondiale des semi-conducteurs par laquelle il serait possible de fabriquer des appareils à base de silicium à l’échelle et à peu de frais, possède un certain nombre de propriétés qui en font une plateforme candidate prometteuse pour les ordinateurs quantiques et un futur internet quantique. L’équipe de Stephanie Simmons (Université Simon Fraser), membre du CIFAR, a créé des puces de silicium comportant plus de 100 000 « centres T » individuels — des défauts dans le silicium qui peuvent agir comme des qubits de longue durée et émettre de la lumière leur permettant de communiquer entre eux. En outre, l’équipe de recherche a mesuré optiquement, pour la première fois, les propriétés d’un qubit de spin unique dans le silicium. Ces résultats ouvrent la voie à la création de réseaux de communication quantique à base de silicium.
ARTICLES NOTABLES
Knill, E., R. Laflamme, R. et G.J. Milburn. « A scheme for efficient quantum computation with linear optics », Nature 409 (2001) : 46-52. RÉSUMÉ
Negrevergne, C. et coll. « Benchmarking quantum control methods on a 12-qubit system », Physical Review Letters, 96 (2006) : 170501 RÉSUMÉ
Rozema, L.A. et coll., « Quantum Data Compression of a Qubit Ensemble », Physical Review Letters 113, 16 (2014). RÉSUMÉ
J. Zhang et coll., « Digital quantum simulation of the statistical mechanics of a frustrated magnet », Nature Communications 3, 880 (2012). RÉSUMÉ
Fondation
2002
Dates de renouvellement
2007, 2012, 2019
Collaborations interdisciplinaires
Informatique, y compris calcul quantique et théorie du calcul
Physique quantique, mathématique, atomique et de la matière condensée
Optique
Génie électronique et informatique
Mathématiques appliquées
Contact
Membres et spécialistes-conseils
Coresponsables de programme
Aephraim M. Steinberg
Responsable de programme
Membres
David Bacon
Membre auxiliaire
Alexandre Blais
Membre
Mercedes Gimeno-Segovia
Membre auxiliaire
David Gosset
Membre
Université de Waterloo
Patrick Hayden
Membre
Stacey Jeffery
Membre
QuSoft
Ben Lanyon
Membre
Zlatko K Minev
Membre auxiliaire
Monika Schleier-Smith
Membre
Irfan Siddiqi
Membre
Stephanie Simmons
Membre
Matthias Troyer
Membre auxiliaire
Guifré Vidal
Membre auxiliaire
Nathan Wiebe
Membre
Spécialistes-conseils
Dorit Aharonov
Spécialiste-conseil
Gilles Brassard
Spécialiste-conseil
Raymond Laflamme
Responsable de comité consultatif
John Preskill
Spécialiste-conseil
Membres du programme de chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli
Ashok Ajoy
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2022-2024
Nir Bar-Gill
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2016-2018
Giulio Chiribella
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2016-2018
Gerhard Kirchmair
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2016-2018
Peter McMahon
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2020-2022
Christine Muschik
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2020-2022
Université de Waterloo
Alexei Ourjoumtsev
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2020-2022
Paul Skrzypczyk
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2022-2024
University of Bristol
University of Bristol
Pablo Solano
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2022-2024
Université de Concepción
Chili
Thomas Vidick
Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2017-2019
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