Corrélations quantiques dans les réseaux: des fondations aux applications – QNET

Les corrélations quantiques jouent un rôle majeur dans les fondements de la théorie de l'information quantique (QIT) et les applications des technologies quantiques. Bien que les réseaux quantiques soient essentiels pour l'avenir du traitement de l'information quantique, les capacités des corrélations quantiques réalisables dans ces réseaux restent largement inconnues. Peuvent-elles accélérer le traitement distribué de l'information ? Permettent-elles une compréhension plus profonde des fondements de la QIT, associée à de nouvelles applications des technologies quantiques ? Ces applications sont-elles réalistes sur le plan expérimental ? Alors que les réseaux quantiques élémentaires atteignent une maturité technologique, il est urgent de comprendre (1) quelles sont les capacités fondamentales et applicatives des corrélations quantiques obtenues dans les réseaux, et (2) quelle est la faisabilité des protocoles de réseau dans le monde réel avec les technologies quantiques à court terme.

QNET répondra à ces deux questions, sur la base d'efforts structurés autour de quatre axes de recherche principaux, avec les objectifs suivants : (O) Caractérisation des corrélations dans les réseaux quantiques : obtenir des algorithmes efficaces et bien compris pour caractériser et utiliser les corrélations quantiques dans les réseaux ; (A) Calcul distribué quantique synchrone : comprendre les avantages potentiels du traitement distribué de l'information en mode synchrone grâce à la quantique ; (B) Conséquences des corrélations dans les réseaux quantiques : acquérir une compréhension fondamentale de la QIT et découvrir certaines de ses applications basées sur les corrélations dans les réseaux quantiques ; (C) Vers des expériences quantiques concrètes : adapter des protocoles ou des critères de référence basés sur le paradigme des réseaux aux technologies quantiques du monde réel.

QNET est intrinsèquement un projet hautement interdisciplinaire exploitant les synergies de méthodes issues de la physique, de l'informatique, des mathématiques et de l'optimisation. Il élargira et intégrera la communauté des chercheurs travaillant sur les réseaux quantiques. Il fournira des objectifs à long terme pour orienter les futures recherches théoriques et expérimentales sur les réseaux quantiques, mais aussi leur développement technologique et d'ingénierie.

QNET adaptera notamment des méthodes et des concepts développés en physique pour l'étude des corrélations dans les réseaux quantiques (panel primaire PE2) afin d'obtenir une meilleure compréhension des capacités de la théorie quantique pour le calcul distribué synchrone dans les réseaux quantiques (panel secondaire PE6).