La quête d’ordinateurs pouvant traiter davantage d’information tout en nécessitant moins d’espace et d’énergie a mené à la création des téléphones intelligents. De même, les scientifiques se sont plongés dans l’informatique quantique – fondée sur les lois de la théorie et de la mécanique quantiques – pour concevoir des ordinateurs quantiques, qui sont des millions de fois plus rapides que les ordinateurs traditionnels. De plus, ces ordinateurs peuvent résoudre des problèmes insolubles pour les ordinateurs traditionnels.
Pour faire avancer le développement des technologies quantiques, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et la Commission européenne ont lancé en partenariat un appel de propositions dans le domaine des technologies quantiques. Ensemble, ils appuient trois consortiums sélectionnés avec un financement total de 4 millions d’euros de la Commission européenne et de 5 millions de dollars du CRSNG. La professeure Anne Broadbent participe au projet novateur Foundations of Quantum Computational Advantage (FoQaCiA), qui regroupe onze établissements de huit pays. L’objectif de FoQaCiA est d’établir les fondements de l’informatique quantique, notamment en découvrant de nouvelles utilisations pour les ordinateurs quantiques. L’informatique quantique peut faciliter des processus complexes, comme la planification des horaires de liaisons aériennes, car elle permet de gérer plus de contraintes, dont les facteurs environnementaux, pour créer des itinéraires plus efficaces qui entraînent une réduction directe de la consommation de carburant. La professeure Broadbent souligne que la méthode consistant à repousser les limites d’un ordinateur conventionnel pour simuler un ordinateur quantique est un processus d’avant-garde permettant de mieux connaître les limites minimales de ces ordinateurs et de savoir en quoi ils se distinguent des ordinateurs classiques. Un important dérivé de ce processus est la conception de meilleurs logiciels pour les ordinateurs traditionnels.
Les résultats de FoQaCiA fourniront aussi à la professeure Broadbent un cadre pour le développement de technologies sécurisées de communication et de calcul. Ses recherches portent notamment sur les techniques de cryptographie quantique. La professeure Broadbent affirme que le projet donne lieu à des avancées en cryptographie importantes pour la protection de la confidentialité des calculs et communications quantiques. Grâce aux nouvelles connaissances sur l’informatique quantique issues de FoQaCiA, la physique quantique pourra être appliquée à la création de nouveaux niveaux de sécurité plus élevés.
Se joint également au projet FoQaCiA de l’Université d’Ottawa le stagiaire postdoctoral Joshua Nevin, qui travaille avec la professeure Broadbent. En 2021, Joshua a obtenu son doctorat en combinatoire et optimisation de l’Université de Waterloo. Dans le cadre de FoQaCiA, il se penche sur des enjeux fondamentaux de l’informatique quantique liés à la relation entre la cryptographique quantique et la simulation d’ordinateurs quantiques avec des ordinateurs classiques.
L’informatique quantique pourrait révolutionner des domaines comme la cryptographie, la découverte de médicaments et l’optimisation, mais il reste encore beaucoup de travail de recherche et de développement à faire pour concrétiser cette vision. FoQaCiA est donc d’une importance cruciale pour créer des liens et faciliter le partage d’expertise entre des spécialistes d’élite en mathématique, en informatique et en physique, ce qui est essentiel à la résolution des questions fondamentales en informatique quantique.
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