Informatique quantique: fondements, algorithmes et implémentations - 4MMQ

Objectif(s)

Ce cours introduit les fondements de l’informatique quantique, en s’appuyant sur le formalisme des circuits quantiques. Il présente les principaux algorithmes quantiques (Deutsch–Jozsa, Simon, Shor, Grover) ainsi que les protocoles fondamentaux de l’information quantique. Une initiation à la programmation quantique avec Qiskit permet de relier théorie et pratique. Le cours aborde également d'autres notions comme la non-localité quantique et la correction d’erreurs. Une partie du cours est consacrée aux aspects physiques et expérimentaux du calcul quantique.

Responsable(s)

Mnacho ECHENIM

Contenu(s)

Bases, algorithmes quantiques

• Introduction et postulats de la mécanique quantique
• Circuits quantiques et premiers algorithmes
• TP: Prise en main de Qiskit
• Téléportation quantique, codage superdense
• Simons
• QFT + Quantum phase estimation
• Shor
• Grover
• TP: Premiers algorithmes sous Qiskit
  Ouverture
• Technologies quantiques (physique)
• Discrimination d'états quantiques (matrices de densité, POVM)
• Pseudothelepathy et non-localité
• CHSH
• QKD
• ZX
• Codes correcteurs

Algèbre linéaire (décomposition spectrale)
Bases mathématiques pour l'ingénieur

Contrôle des connaissances

Evaluation : Examen écrit (3h)

Rattrapage : Examen écrit (3h)

Calendrier

Le cours est programmé dans ces filières :

• Cursus ingénieur - Tronc Commun - Semestre 8

Informations complémentaires

Code de l'enseignement : 4MMQ
Langue(s) d'enseignement :

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Bibliographie

J. Watrous: Understanding Quantum Information and Computation: https://jhwatrous.github.io/UQIC.pdf
M. Nielsen, I. Chuang: Quantum Computation and Quantum Information
R. De Wolf: Quantum Computing Lecture Notes