Validation des technologies quantiques émergentes – VanQuTe

Les technologies de l'information quantique ont considérablement avancé dans les dernières années, comme l'atteste par exemple la commercialisation des premiers modèles de distribution quantique de clés. De nouvelles technologies quantiques, offrant des ameliorations sans pareil dans le domaine de la sécurité, du calcul et de la détection,
vont prochainement arriver sur le marché, et il est indispensable de valider et vérifier ces nouvelles technologies.

Ce procédé de vérification et validation est cependant un défi pour les technologies quantiques. En effet les ordinateurs classiques n’ont pas a priori la puissance de calcul des systèmes quantiques, ce qui rend la vérification des structures quantiques compliquées. De plus, les technologies actuelles de certifications sont inadaptées au cadre quantique.

Des premières réalisations expérimentales menées dans le consortium ont montré comment utiliser un petit système quantique pour tester un système plus gros. Le but du projet VanQuTe est d'adapter ces techniques aux domaine et application des systèmes photoniques développées dans le consortium, afin de valider la supériorité des technologies quantiques.

Nous allons développer pendant le projet des bancs d'essai et les bases théoriques pour la vérification de plusieurs technologies quantiques, en particulier le calcul quantique sous-universel (boson sampling, IQP), les protocoles de communications quantiques, et la détection et l'imagerie quantique. Le projet est en trois niveaux, dont le principal est le développement de méthodes quantiques (non classiques) pour certifier et vérifier des systèmes quantiques, ces nouveaux outils étant utilizes du côté applicatif en communication, detection et calcul sous universel, et du côté hardware vers le modèle photonique.

The projet ambitieux réunit le talent de deux pôles en France (LIP6, LORIA) et trois à Singapour (SUTD, NUS, NTU) et s'appuie sur des collaborations existantes fortes; Les membres du consortium sont en effet pionniers dans le développement des méthodes de verification citées plus haut. Le consortium est complété par des expert en théorie de la communication, physique fondamentale, protocoles quantiques et implémentation en optique. Le projet va inévitablement créer des liens forts entre Singapour et la France dans ce domain existant, mais aussi au delà, notre objectif étant la dissemination de nos résultats à un large public.

Les nouvelles possibilités qu'offrent les technologies quantiques de communiquer de manière plus sécurisée et de calculer plus rapidement deviennent fondamentales dans notre nouvelle société. Nous pensons que notre approche visant à réduire les risques du hardware quantique aboutira à moyen terme au développement industriel de nouvelles
applications.