Formation Programmation quantique avec Qiskit

Programme de notre formation Programmation Quantique avec Qiskit

[Jour 1 - Matin]

Comprendre les fondamentaux du calcul quantique

• Comprendre les différences entre calcul classique et calcul quantique
• Manipuler les notions essentielles d'algèbre linéaire : vecteurs, matrices, nombres complexes et probabilités
• Comprendre le fonctionnement d'un qubit, sa représentation et son état quantique
• Découvrir les principes de superposition, mesure et intrication quantique
• Comprendre les systèmes multi-qubits et l'évolution d'un état quantique
• Identifier les cas d'usage, possibilités et limites actuelles du calcul quantique
• Atelier pratique : manipuler les états d'un qubit, effectuer des mesures et interpréter les résultats probabilistes obtenus.

[Jour 1 - Après-midi]

Programmer des circuits quantiques avec Qiskit

• Installer et configurer Python et Qiskit dans un environnement de développement
• Comprendre les portes quantiques et leur action sur l'état des qubits
• Construire et composer des circuits quantiques avec Qiskit
• Utiliser les portes X, H, Z, CNOT et les principales opérations nécessaires aux premiers circuits
• Créer des états intriqués et comprendre le fonctionnement d'une paire de Bell
• Exécuter les circuits avec un simulateur quantique et analyser les distributions de mesures
• Atelier pratique : programmer un circuit de Bell avec Qiskit, le simuler et analyser statistiquement les résultats obtenus.

[Jour 2 - Matin]

Comprendre et implémenter des algorithmes quantiques

• Comprendre le principe du parallélisme quantique et son utilisation dans les algorithmes
• Découvrir les mécanismes d'interférence utilisés pour amplifier ou réduire certaines probabilités
• Étudier des algorithmes quantiques de référence et comprendre leurs objectifs
• Implémenter un algorithme simple avec Qiskit et interpréter les résultats
• Découvrir le principe de l'algorithme de Grover pour la recherche dans un espace non structuré
• Comprendre les domaines d'application : optimisation, simulation, recherche, cryptographie et calcul scientifique
• Atelier pratique : implémenter et exécuter un algorithme quantique de recherche simplifié puis comparer son fonctionnement avec une approche classique.

[Jour 2 - Après-midi]

Exécuter et évaluer un programme quantique dans des conditions réalistes

• Comprendre la différence entre simulation idéale et matériel quantique réel
• Identifier les principales sources de bruit, décohérence et erreurs affectant les calculs quantiques
• Comprendre les contraintes liées au nombre de qubits, à la connectivité et à la profondeur des circuits
• Découvrir le rôle de la transpilation et de l'optimisation des circuits avec Qiskit
• Comparer les principales approches actuelles : circuits quantiques à portes et quantum annealing
• Évaluer la pertinence d'un cas d'usage quantique et identifier les situations où une solution classique reste préférable
• Atelier pratique : construire un circuit quantique complet, l'exécuter dans différents environnements de simulation et analyser l'impact du bruit et de l'optimisation sur ses résultats.