Ecriture automatique de noyau de calculs pour calculateurs quantiques // Automatization of quantum computing kernel writing for quantum applications

Le cadre de la simulation hamiltonnienne ouvre une nouvelle panoplie d'approches de calcul pour l'informatique quantique. Celle-ci peut être développées dans tous les champs pertinents de l'application de l'informatique quantique, incluant, entre-autres les équations aux dérivées partielles (electro-magnétisme, mécanique des fluides, ...) mais aussi le machine learning quantique, la finance, et de nombreuses approches de résolutions de problèmes d'optimisation (heuristiques ou exactes).
Le but de la thèse est de trouver un cadre où ces approches basées sur les approches de simulation hamiltonienne ou d'encodage par bloc sont faisable et dont leur écriture peut être automatisée.
Cela peut aller jusqu'au prototypage d'un générateur de code que l'on cherchera à tester sur des cas pratiques issus de collaboration avec des partenaire européens (stage de quelques mois dans les équipes).
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The framework of Hamiltonian simulation opens up a new range of computational approaches for quantum computing. These approaches can be developed across all relevant fields of quantum computing applications, including, among others, partial differential equations (electromagnetism, fluid mechanics, etc.), quantum machine learning, finance, and various methods for solving optimization problems (both heuristic and exact).

The goal of this thesis is to identify a framework where these approaches—based on Hamiltonian simulation or block-encoding techniques—are feasible and can be written in an automated way.

This work could extend to the prototyping of a code generator, which would be tested on practical cases in collaboration with European partners (including a few months of internship within their teams).
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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Systèmes et Circuits Intégrés Numériques (LIST)
Service : DSCIN
Laboratoire : Laboratoire pour la Confiance des sYstèmes de calcuL
Date de début souhaitée : 01-10-2025
Ecole doctorale : Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication (STIC)
Directeur de thèse : LOUISE Stéphane
Organisme : CEA
Laboratoire : DRT/DSCIN/DSCIN/LCYL

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Systèmes et Circuits Intégrés Numériques (LIST)
Service : DSCIN

informatique quantique ou mathématiques appliquées