Chloé-Aminata Gauvin-Ndiaye lauréate du prix de la meilleure thèse 2023

Dans l’arène scientifique émergent parfois des esprits dont l’éclat défie l’ordinaire – Chloé-Aminata Gauvin-Ndiaye incarne sans contredit cette rareté : son travail de doctorat lui valant le prix de la meilleure thèse de l’Université de Sherbrooke. Son ouvrage intitulé « L’approche auto-cohérente à deux particules : cuprates dopés en électrons et améliorations de la méthode » a grandement impressionné le jury par son originalité et sa rigueur. Les commentaires dithyrambiques du comité ne laissent aucune place au doute quant au caractère exceptionnel de la thèse — et de la candidate elle-même.

Que ce soit à travers son engagement profond dans la communauté universitaire ou par ses compétences scientifiques dont le mérite est reconnu par tous, Chloé ne cesse de se distinguer. Son parcours académique marqué de succès culmine désormais en une thèse d’une qualité hors du commun, comparée à celle produite en 2002 par Alexandre Blais, aujourd’hui directeur de l’Institut quantique. Pour ajouter à la dimension déjà saisissante du parcours de Chloé, notons que sa thèse s’appuie sur seuls quatre des huit articles scientifiques qu’elle a publiés durant son doctorat dans le groupe du professeur Andrée-Marie Tremblay, attestant la richesse et la profondeur impressionnante de ses travaux de recherche.

La thèse de Chloé-Aminata Gauvin-Ndiaye nous plonge dans le monde captivant des matériaux fortement corrélés, là où les puissantes interactions entre électrons donnent naissance aux états de la matière les plus intéressants comme le magnétisme, les liquides de spin et la supraconductivité. Ces matériaux présagent des percées technologiques inouïe : depuis les supraconducteurs, capables de transmettre l’électricité sans aucune perte, jusqu’aux ordinateurs quantiques, ayant le potentiel de surclasser les performances des machines actuelles dans certaines applications. Cela dit, ces promesses ne pourront se concrétiser sans une compréhension approfondie de la physique sous-jacente. C’est ici qu’entrent en jeu les travaux théoriques, tels que ceux menés par Chloé.

Face aux matériaux fortement corrélés, les concepts traditionnels de la physique du solide tombent en panne à cause des interactions complexes entre les électrons. Le défi consiste à élaborer des théories et des modèles capables de les décrire adéquatement et de prédire leurs propriétés physiques uniques. C’est ici qu’intervient le modèle de Hubbard — un modèle quantique capturant l’essence des interactions électroniques fortes qui caractérisent ces matériaux tout en demeurant relativement simple.

Soyons clairs cependant — malgré sa formulation simple, le modèle de Hubbard demeure très difficile à résoudre, voire impossible, dans plusieurs conditions. Chloé a vaillamment entrepris l’ascension de cette montagne conceptuelle, armée de l’approche auto-cohérente à deux particules (TPSC, pour Two-Particle Seft-Consistent approach). La TPSC permet de résoudre approximativement le modèle de Hubbard tout en offrant un compromis précieux entre exactitude et faisabilité computationnelle.

Chloé a utilisé l’approche TPSC pour appliquer le modèle de Hubbard à des supraconducteurs non-conventionnels, les cuprates dopés en électrons. En peaufinant le modèle, elle a pu étudier ces matériaux de façon plus réaliste, tirer des conclusions théoriques, et même introduire un nouveau coefficient mesurable expérimentalement. Elle a de surcroît travaillé à améliorer la méthode TPSC elle-même, la rendant plus précise et applicable à une gamme plus large de situations.

En regardant vers l’avenir, il apparaît clairement que Chloé sera considérée comme une pionnière dans le domaine, ses contributions perçues comme cruciales dans l’évolution des approches théoriques, allant bien au-delà de leurs formulations initiales et modifiant le paysage de la recherche sur les matériaux quantiques. Les extensions de la TPSC introduites dans la thèse ont en deux ou trois ans fait progresser la précision de la méthode plus que dans les deux dernières décennies, selon Andrée-Marie Tremblay. Ce travail avance non seulement le cadre théorique, mais offre aussi de nouveaux horizons pour l’exploration expérimentale grâce à des prédictions de propriétés physiques mesurables.

Chloé entame maintenant une carrière de physicienne théoricienne au sein de la startup sherbrookoise Nord Quantique. Ses compétences en recherche contribueront assurément à la grande ambition de l’entreprise : la création d’un ordinateur quantique tolérant aux fautes. La transition de Chloé du milieu académique à l’industrie marque une continuité dans l’excellence et la passion pour l’innovation scientifique, promettant de futures contributions significatives dans le domaine de l’informatique quantique.