Un projet de maitrise mène à la publication d’un article
Photo : fournie
Le projet de recherche de deux étudiants à la maitrise a mené à la rédaction d’un article publié dans le Physical Review X. Marie-Frédérique Dumas et Benjamin Groleau-Paré, du groupe d’Alexandre Blais, ont investigué un curieux phénomène survenant lors de la mesure d’un transmon qui est un type de qubit. Avec le reste de l’équipe, ils se sont lancés dans l’écriture d’un article, un défi qu’ils qualifient tous deux d’enrichissant pour leur parcours.
Une des étapes de la conception d’un ordinateur quantique consiste à savoir mesurer des qubits afin d’en lire de l’information. Toutefois, il a déjà été observé qu’à une certaine puissance, certains types de qubits se retrouvent détruits, rendant une lecture impossible. Cette rupture soudaine entraine nombreuses questions, et plusieurs recherches s’en sont suivies, dont celle-ci.
C’est un phénomène qui est de mieux en mieux compris. D’autres articles, dont deux publiés par les membres du groupe d’Alexandre Blais, traitaient déjà de la problématique et suggéraient des pistes de solutions. « Le but de notre article était d’investiguer et d’analyser les différents modèles proposés dans les autres publications. On peut comparer les phénomènes physiques qui se produisent, voir si ce sont les mêmes dans les différents modèles », explique Marie-Frédérique Dumas, tout cela dans le but d’espérer un jour mettre le doigt sur le problème. L’article synthétise donc trois méthodes pour analyser et comprendre le phénomène qui se produit, soit un modèle quantique, semi-quantique et classique. Notamment, le phénomène quantique peut se comparer à un pendule auquel on donne une impulsion afin de le faire osciller. À partir d’une certaine puissance, les mouvements du pendule deviennent chaotiques, comportement semblable au transmon, le type de qubit supraconducteur ici étudié. « Le chaos, c’est très joli, ça donne de belles structures, donc c’était plutôt agréable de travailler sur cette partie », ajoute Benjamin Groleau-Paré avec le sourire.
Du génie physique au quantique, le parcours de Marie-Frédérique Dumas
Marie-Frédérique Dumas termine présentement sa maitrise à l’Institut Quantique. Durant de son baccalauréat en génie physique à l’école Polytechnique de Montréal, les cours abordant la science quantique l’ont toujours intéressé plus que les autres. « C’est ce qui m’allumait, » ce remémore-t-elle. Souhaitant poursuivre dans une voie où la théorie serait jumelée à une application concrète afin de faire suite à ses études en génie, elle a choisi de poursuivre à la maitrise à l’Institut Quantique. Désormais, après sa maitrise, elle compte poursuivre au doctorat, afin de se pencher sur d’autres des divers sujets qui l’intéressent, comme les opérations logiques, les codes de correction d’erreurs et les coupleurs. La recherche lui permet de retrouver ce juste milieu entre théorie et applications concrètes qu’elle souhaite.
Tout en admettant que la recherche amène son lot de défis, elle affirme que les bons moments en valent la peine. « Ce n’est pas linéaire », souligne-t-elle en se rappelant quelques moments de « déblocage » qui sont, pour elle, les meilleurs moments : « Tu fais des liens et, soudainement, ça te permet d’avancer. C’est motivant, tu as tout à coup plein de nouvelles choses à investiguer. »
Des études marquées par la recherche, le parcours de Benjamin Groleau-Paré
Attiré par la ville, Benjamin est arrivé à Sherbrooke pour y réaliser son bac en physique. Rapidement, il est plongé dans la recherche alors qu’il réalise ses trois stages du régime coopératif en recherche théorique. Toutefois, c’est son troisième stage réalisé dans l’équipe d’Alexandre Blais qui lui donne envie de poursuivre à la maitrise et, surtout, dans l’informatique quantique. Alors qu’il explorait des avenues pour sa propre recherche de maitrise, d’autres membres de l’équipe l’ont approché pour qu’il contribue à leur projet. « Je pensais passer quelques mois sur leur projet, puis revenir à ce que j’avais commencé, mais voilà que ça fait plus d’un an et demi que je travaille sur ce projet et ma partie en est même devenue mon projet de maitrise, » raconte-t-il. Son parcours l’a amené à participer à des conférences à l’extérieur du Québec, dont celle du March Meeting qui l’a particulièrement marqué. Le défi proposé : dix minutes pour présenter sa recherche devant une salle remplie. Marie-Frédérique et lui ont relevé le défi en y présentant leurs parties respectives.
« Plus tôt cette année, nous sommes aussi allés à Yale dans le cadre d’une conférence sur l’informatique quantique pour y présenter une affiche sur nos recherches. L’article a aidé à la rédaction de l’affiche, mais l’inverse est aussi vrai. Puis ces deux livrables ont facilité la création de notre présentation de 10 minutes. Chaque fois, ça nous force à reformuler et à nous replonger dans nos recherches. C’est un beau défi d’avoir à synthétiser de manières différentes. »
Il termine présentement la rédaction de son mémoire de maîtrise tout en réalisant un stage chez Nord Quantique, se laissant plusieurs portes d’ouvertes quant à sa future carrière.