CEA/ATOS

Lieu de travail Bruyères le Châtel/Les Clayes sous bois, Ile-de-France, France
Champs scientifiques Informatique
Date limite de candidature 31/01/2018

Description

Sujet :
L’un des débouchés les plus prometteurs de l’ordinateur quantique est la résolution de problèmes issus de la chimie et de la physique quantique. Deux approches existent :
l’approche analogique (« analog quantum simulation ») qui vise à reproduire le système quantique d’étude dans un système proche, et l’approche par programmation (« digital quantum simulation »), qui consiste à implémenter l’évolution quantique dans un programme quantique, qui sera exécuté par un processeur quantique. C’est à cette deuxième méthode que ce stage s’intéresse.
Il s’agira notamment de s’intéresser à la génération d’un programme quantique à partir de classes de Hamiltoniens issus de la chimie quantique [1] et de la physique de la matière condensée [2]. On pourra ensuite étudier l’optimisation de ces circuits en terme d’utilisation des ressources (qubits) et de sensibilité au bruit. Ces expérimentations se feront sur la plateforme de programmation quantique Atos Quantum Learning Machine.
[1] O’Malley et al, Phys. Rev. X 6, 031007 (2016), https://arxiv.org/abs/1512.06860
[2] Bauer et al, Phys. Rev. X 6, 031045 (2016), https://arxiv.org/abs/1510.03859

Objectifs :

1) Programmer l’évolution temporelle d’un Hamiltonien de type modèle d’impureté de
Anderson (représentation sous forme de qubits et décomposition de Trotter)
2) Implémenter différentes mesures sur l’état obtenu (énergie, fonction de Green)
3) Estimer les coûts en terme du nombre de qubits et de portes selon la précision demandée
4) (Si le temps le permet) Analyser l’effet du bruit sur l’algorithme implémenté et éventuellement étudier les possibilités de correction d’erreur
Profil

Formation :
M2. Durée du stage : 6 mois (possibilité de poursuivre sur une thèse)
Compétences : Programmation Fortran/C/C++/Python et bonnes connaissances en physique de la matière
condensée (seconde quantification)
Prise de fonction Dès que possible

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Dr. Lu

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