De nouveaux projets financés grâce à un don de Nord Quantique

Après plusieurs mois d’évaluation, l’Institut quantique (IQ) est fier d’annoncer les projets retenus dans le cadre de son programme d’appel à projets de recherche étudiants.

Le retour du programme d’appel à projets de recherche étudiants

Cette année, un don de Nord Quantique a permis de relancer le programme d’appel à projets de recherche étudiants de l’IQ. Cette initiative, qui avait été perçue comme particulièrement audacieuse à ses débuts, vise à financer des projets de recherche dirigés par des étudiantes et étudiants de l’Institut quantique.

Lors de leur passage à l’Institut quantique de l’Université de Sherbrooke, Julien Camirand Lemyre, PDG de Nord Quantique, et Dany Lachance-Quirion, vice-président Hardware Quantique, ont eux-mêmes eu l’occasion de diriger des projets de recherche. Ces expériences ont notamment contribué à la création de l’entreprise, aujourd’hui évaluée à 2 milliards de dollars canadiens, faisant d’elle la première licorne issue de l’Institut quantique.

Chez Nord Quantique, nous savons par expérience à quel point il peut être transformateur de donner aux étudiantes et aux étudiants l'occasion de diriger leurs propres projets de recherche. Ce programme ne finance pas seulement des idées prometteuses : il contribue à former la prochaine génération de leaders scientifiques en leur offrant une expérience concrète à la recherche de financement, la gestion de projets et la réalisation de travaux de recherche à fort impact. Nous sommes fiers d'appuyer l'Institut quantique dans cette initiative qui contribue à renforcer les parcours de ces jeunes chercheurs et chercheuses, tout en faisant grandir l'écosystème quantique de calibre Mondial du Québec.

Julien Camirand Lemyre, président-directeur général, Nord Quantique

Une initiative formatrice pour les étudiantes et étudiants

Cette initiative va bien au-delà du développement de projets de recherche innovants, de l’exploration de nouvelles idées et de la création de collaborations interdisciplinaires. Inspiré des mécanismes de financement des grands organismes subventionnaires, le processus de cet appel à projets offre aux étudiantes et étudiants une expérience concrète des démarches de demande de financement en recherche.

Pour soumettre un projet, les personnes participantes devaient formuler une proposition structurée, définir des objectifs et des livrables clairs, établir un échéancier réaliste et justifier l’utilisation des ressources demandées.

Un comité d’évaluation a ensuite procédé à la sélection des projets retenus, en accordant une attention particulière à leur originalité, leur impact et leur faisabilité, tout en tenant compte des expertises requises et du budget associé à l’ampleur des projets.

Les quatre équipes sélectionnées devront maintenant mettre en œuvre leur projet et rendre compte des résultats obtenus. Cette démarche leur permettra de développer des compétences essentielles en gestion de projet, en planification, en communication et en reddition de comptes qui s’avèreront être des atouts précieux pour la suite de leur parcours académique et professionnel.

Félicitations encore aux équipes dont les projets ont été retenus et bravo à l’ensemble des étudiantes et étudiantes ayant soumis des projets de recherche.

Découvrez les 4 projets retenus

Périodisation de la fonction de Green en théorie de champ moyen dynamique sur amas : application aux matériaux quantiques

Membres de l’équipe : Jérôme Leblanc, Théo Dionne, Antoine De Lagrave

Résumé du projet de recherche :

L’étude des matériaux quantiques nécessite des méthodes numériques agissant comme pont crucial entre la théorie et l’expérience. Historiquement, la théorie de champs moyen dynamique sur amas (CDMFT) est reconnue en raison de sa flexibilité et de son efficacité à prédire le comportement des supraconducteurs à haute température. Toutefois, le maillon faible de la CDMFT est l’étape de la périodisation, permettant le calcul des quantités accessibles expérimentalement. Cette procédure peut engendrer des artefacts qui compromettent la fiabilité des résultats tel que souligné par S. Verret (PRB 105.035117) en 2022. Or, de récents développements (arxiv : 2602.16351), ayant comme point de départ ces derniers, s’attaquent directement à ce problème via une nouvelle méthode de périodisation nommée périodisation liouvillienne, pouvant s’affranchir des artefacts connus de la périodisation. Ainsi, son intégration à notre expertise locale constitue un projet novateur et atteignable ayant pour but de développer une extension générale de la CDMFT et de proposer une étude plus poussée des matériaux quantiques.

Étude des actions de formation et d'animation de l'IQ comme leviers à la collaboration interdisciplinaire en technologies quantiques

Membre de l’équipe : Elsa Paukovics

Résumé du projet de recherche :

La collaboration interdisciplinaire est un enjeu central pour l'IQ : comment des physiciens, informaticiens, ingénieurs et spécialistes des sciences humaines et sociales peuvent-ils travailler ensemble efficacement, alors que leurs épistémologies, cultures méthodologiques et façons de construire les problèmes sont fondamentalement différentes ? Ce projet propose d'étudier comment les actions de formation et d'animation scientifique de l'IQ soutiennent le développement de la littératie quantique et des compétences collaboratives nécessaires à cette collaboration. À travers une approche exploratoire d'analyse de cas multiples incluant l'appel à projets étudiants, les formations de l'AlgoLab et d'autres initiatives de l'IQ, nous analyserons quels savoirs et quelles initiatives facilitent la rencontre entre communautés disciplinaires différentes, et quels en sont les leviers et les obstacles. Les résultats se traduiront par un rapport d'analyse et un atelier de restitution permettant à l'IQ d'identifier des pistes d'action concrètes pour faire évoluer ses pratiques. Sur le plan scientifique, ce projet contribuera à enrichir les connaissances sur la collaboration interdisciplinaire et la littératie quantique en enseignement supérieur, à travers un référentiel préliminaire de littératie quantique et une publication scientifique.

Superconducting Circuits : C-SNAIL

Membre de l’équipe : Geneviève Gervais

Résumé du projet de recherche :

Les ordinateurs quantiques supraconducteurs reposent sur des circuits électriques spécifiques, gouvernés par les lois fondamentales de la mécanique quantique. Cependant, les circuits actuels sont limités dans leurs propriétés et leur comportement, ce qui restreint la performance et la flexibilité des technologies quantiques futures. Développer de nouvelles approches pour concevoir et étudier ces circuits constitue donc un enjeu important du domaine.

Pour répondre à ce défi, ce projet explore une nouvelle architecture de circuit supraconducteur basée sur un élément bien établi appelé Superconducting Nonlinear Asymmetric Inductive eLement (SNAIL). L’idée est de modifier la structure du circuit en y introduisant un élément capacitif, une approche qui n’a pas encore été explorée à ce jour. Cette nouvelle conception, appelée SNAIL à couplage capacitif, ou C-SNAIL, devrait permettre de mieux comprendre comment de telles modifications influencent les propriétés intrinsèques des circuits supraconducteurs. Ce projet d’Hiver 2027 étudiera ces effets à l’aide de modèles théoriques et de simulations numériques dans le groupe du professeur Alexandre Blais, avec l’objectif à long terme d’une validation expérimentale en collaboration avec le groupe du professeur Yasunobu Nakamura chez RIKEN au Japon.

En explorant cette nouvelle direction dans la conception de circuits, ce projet vise à élargir l’étude des comportements possibles dans les systèmes quantiques supraconducteurs et à contribuer au développement des technologies quantiques futures. Il permettra également de renforcer les collaborations internationales et de soutenir les activités de recherche ainsi que la visibilité de l’Institut Quantique, tout en contribuant à une expertise avancée en sciences quantiques

Plateforme cryogénique intégrée pour le contrôle et la lecture de qubits

Membre de l’équipe : Jules Ludwig

Résumé du projet de recherche :

Afin de répondre aux défis de mise à l’échelle des ordinateurs quantiques, nous proposons de développer une plateforme électronique fonctionnant dans le cryostat, au plus près des qubits. L’objectif est d’intégrer trois fonctions essentielles : l’acquisition des signaux, la discrimination des états quantiques et la génération des signaux de contrôle. Cette approche permet de réduire drastiquement la latence de traitement, de simplifier le câblage et de diminuer la charge thermique.

Dans le cadre de mon doctorat, nous avons démontré qu’un FPGA peut fonctionner à très basse température, avec des performances améliorées. Certaines briques technologiques sont déjà établies. Toutefois, leur mise en œuvre nécessite encore le développement d’architectures et de code, ainsi que leur intégration en une plateforme cohérente. Ces étapes requièrent principalement des ressources humaines supplémentaires afin de compléter et faire évoluer ces briques.

Cette demande vise à mobiliser des ressources supplémentaires afin de réaliser cette intégration complète, en s’appuyant sur les fondations existantes. Elle permettra d’accélérer le développement vers un démonstrateur complet, avec pour objectif, à l’horizon 2028, de démontrer le contrôle in situ d’un qubit.