Descriptif
Cette unité d'enseignement a pour vocation de faire découvrir aux étudiants les spécificités et les possibilités qu'ouvrent le traitement quantique de l'information.
Après avoir introduit la notion d'information quantique, on montrera comment la mise au point d'algorithmes quantiques permet de résoudre certains problème de façon exponentiellement plus efficace que les algorithmes classiques traditionnels, et notamment le problème de la factorisation des grands nombres. Ceci implique que la mise au point d'un grand ordinateur quantique remettrait en cause une grande partie des algorithmes à clés publiques aujourd'hui utilisés pour sécuriser Internet.
On introduira également les idées principales dans le domaine de la cryptographie quantique, permettant d'exploiter les propriétés quantiques de la lumière pour la sécurisation des communications.
A l'issue de ce module, l'étudiant connaîtra les outils, les principes de base des communications et du calcul quantiques, qu'il pourra ensuite approfondir en suivant l'option Quantum-Safe Cryptography en 3eme année - S1.
Après avoir introduit la notion d'information quantique, on montrera comment la mise au point d'algorithmes quantiques permet de résoudre certains problème de façon exponentiellement plus efficace que les algorithmes classiques traditionnels, et notamment le problème de la factorisation des grands nombres. Ceci implique que la mise au point d'un grand ordinateur quantique remettrait en cause une grande partie des algorithmes à clés publiques aujourd'hui utilisés pour sécuriser Internet.
On introduira également les idées principales dans le domaine de la cryptographie quantique, permettant d'exploiter les propriétés quantiques de la lumière pour la sécurisation des communications.
A l'issue de ce module, l'étudiant connaîtra les outils, les principes de base des communications et du calcul quantiques, qu'il pourra ensuite approfondir en suivant l'option Quantum-Safe Cryptography en 3eme année - S1.
Objectifs pédagogiques
Acquis d'apprentissageÀ l'issue de l'UE, l'élève sera capable de:
- Manipulez les produits tensoriels d'états quantiques, de transformations et de mesures (algébriquement et avec des schémas de circuits quantiques) et utilisez-les pour analyser des systèmes quantiques.
- Décrire et utiliser les différentes fonctionnalités quantiques, par ex. superposition, non-clonage, intrication, perturbation des mesures, pour développer des protocoles quantiques pour la communication, la cryptographie et le calcul.
- Évaluez les performances des algorithmes quantiques tels que Grover et Shor et démontrez les accélérations de calcul potentielles.
- Expliquer et justifier certains cas d'utilisation des technologies quantiques dans les domaines de la communication, de la cryptographie et du calcul.
Compétences de rattachement (et justification)
- BC8.3 – Concevoir et développer des solutions technologiques en s’appuyant sur un paradigme de programmation spécifique ou en concevant des architectures matérielles et logicielles spécifiques; Justification : L'UE développe un cadre mathématique pour le calcul quantique et les algorithmes quantiques. Il évalue ensuite les performances des algorithmes quantiques pour les problèmes de recherche et de factorisation.
- BC7.4 – Innover dans le domaine de la sécurité en intégrant l’ensemble des concepts scientifiques et techniques (par exemple la cryptographie) afin d’en anticiper les évolutions; Justification : L’UE développe les bases de la cryptographie quantique comme alternative innovante et hautement sécurisée à la cryptographie conventionnelle dans certains contextes.
- BC10.1 – Modéliser des phénomènes, des situations, des signaux, des données dans un objectif, par exemple de conception de nouveaux produits dans le domaine du numérique; Justification : L'UE introduit un cadre mathématique abstrait pour les technologies quantiques et l'utilise pour analyser les avantages potentiels et les limites fondamentales des technologies quantiques dans les domaines de la communication, de la cryptographie et du calcul.
24 heures en présentiel (16 blocs ou créneaux)
7 heures de travail personnel estimé pour l’étudiant.
effectifs minimal / maximal:
1/100Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur
ACCQ203, ACCQ204
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade européenPour les étudiants du diplôme M2 DATAAI - Data and Artificial Intelligence
Vos modalités d'acquisition :
Examen final = 100%
L'UE est acquise si Note finale >= 10- Crédits ECTS acquis : 2.5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur
Vos modalités d'acquisition :
Examen final = 100%
L'UE est acquise si Note finale >= 10- Crédits ECTS acquis : 2.5 ECTS
- Crédit d'UE électives acquis : 2.5
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
L'UE est évaluée par les étudiants.
Pour les étudiants du diplôme Echange international non diplomant
Vos modalités d'acquisition :
Examen final = 100%
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé