L’informatique quantique à CPE Lyon : des enseignements pour les étudiants, des formations pour les professionnels

A CPE Lyon, ce domaine de pointe est introduit dans les enseignements du diplôme « Electronique – télécommunications – informatique » depuis bientôt 3 ans. Proposé sous forme de « module semi-optionnel » d’année 4, il permet aux étudiants de découvrir cette technologie en plein devenir, dont la maturité se renforce à grande vitesse.

Du côté formation des salariés d’entreprise ou de laboratoires de recherche, 2 formations sont également proposées par CPE Lyon formation continue.

Les fondamentaux de l’informatique quantique : 4 jours
Prochaine session : du 18 au 21 janvier 2022

Ces enseignements et formations sont assurés par Bruno Fedrici, intervenant expert en informatique quantique. Physicien de formation, il obtient son doctorat en « ingénierie quantique » en 2017, au moment de l’émergence de l’industrie quantique et avec elle des premières solutions de « cloud quantum computing ». Il exerce depuis en tant que consultant et formateur indépendant. En plus d’avoir initié à l’informatique quantique plusieurs centaines de professionnels et étudiants, Bruno est fortement impliqué dans l’élaboration du programme de la conférence internationale « Quantum Business Europe », un événement visant à rapprocher fournisseurs de solutions et utilisateurs finaux, et dont la prochaine édition aura lieu les 23 et 24 mars 2022.

L’offre de formation en informatique quantique

Module d’enseignement « Introduction à l’informatique quantique »

Les étudiants de la formation Electronique – Télécommunications – Informatique de CPE Lyon se voient proposer, en 2^e partie d’année 4, une série de modules optionnels, parmi lesquels « Introduction à l’informatique quantique ».

« Ce module a pu être proposé aux étudiants de l’école, car leur bagage en mathématiques le permettait. L’informatique quantique, c’est beaucoup d’algèbre linéaire, et des statistiques / probabilités. » souligne Bruno Fedrici.

Le socle de tronc commun du diplôme Electronique – Télécommunications – Informatique de l’école est de fait tout à fait adapté à l’appréhension de ces nouveaux concepts, liés à la résolution de problématiques complexes, souvent à la croisée de plusieurs disciplines.

Formation continue : une formation de découverte, une autre plus avancée

Introduction à l’informatique quantique : 1 journée

Cette formation non technique fournie tout d’abord aux participants une vue d’ensemble des principaux cas d’usages sectoriels de l’informatique quantique. Elle détaille ensuite les principes sous-jacents au calcul quantique de manière vulgarisée ainsi que les défis liés à la conception d’algorithmes quantiques et à la fabrication de processeurs quantiques. Enfin, elle dresse un panorama des initiatives nationales en cours et des acteurs de l’industrie quantique en forte croissance. En complément, un atelier de présentation de la plate-forme IBM Quantum Experience est également proposé aux participants.

Cette formation s’adresse aussi bien aux profils techniques qu’aux profils managériaux désireux de comprendre les enjeux de ce nouveau domaine.

Informations et inscriptions

Les fondamentaux de l’informatique quantique : 4 jours

Cette formation technique de plusieurs jours prépare à la certification « Quantum software developer » d’IBM. Tout comme la formation précédente, celle-ci débute par un tour d’horizon  général du domaine via une approche par les usages. On entre ensuite au cœur du sujet avec les fondamentaux mathématiques du calcul quantique et les bases de la programmation d’algorithmes quantiques en Python au moyen de la librairie Qiskit d’IBM. Une fois les règles élémentaires maîtrisées, la formation introduit ensuite un certain nombre de protocoles de communication/cryptographie quantique pour la sécurisation des données. Il est alors proposé aux apprenants d’implémenter ces protocoles sur machine. Plusieurs algorithmes de calcul sont ensuite disséqués et à nouveau proposé à l’implémentation aux apprenants. On parle ici d’algorithmes pour faire de l’analyse fréquentielle de signaux, de l’optimisation de graphes ou encore du machine learning. Enfin, une dernière demie journée est consacrée à la caractérisation des performances d’un processeur quantique.

Cette formation plus avancée s’adresse aux profils ayant déjà des bases en mathématiques appliqués et des connaissance très élémentaires en programmation Python (personnels des département R&D, data scientists, etc).

Informations et inscriptions

L’informatique quantique : une technologie disruptive aux multiples enjeux

L’Etat français a lancé début 2021 un ambitieux plan d’investissement dans les technologies quantiques (ordinateurs, réseaux de communication et capteurs quantiques) de 1.8 milliards d’euros sur 5 ans. Dans la lignée des GAFAM, certaines grandes entreprises européennes investissent également massivement, afin de se positionner comme des pionniers du domaine. Les enjeux de ces technologies pointues et disruptives sont en effet gigantesques, de par les avantages technologiques représentés : l’accélération calculatoire démultipliée des algorithmes quantiques fait que des problématiques de plus en plus complexes pourront être solutionnées ; la communication quantique apporte quant à elle de nouvelles garanties en matière de cybersécurité ; enfin les capteurs quantiques fournissent une précision inégalable en matière de mesures de haute précision.

Les clients finaux identifiés des calculateurs quantiques sont nombreux, parmi eux essentiellement les industries déjà utilisatrices de ressources de calcul haute performance: par exemple la chimie et la pharmacologie pour la simulation de molécules, la finance quantitative pour l’optimisation de portefeuilles, l’énergie pour l’optimisation des « smarts grids » ou « réseaux intelligents », ou encore la logistique pour l’optimisation du trafic routier. En somme tous les secteurs confrontés à des problèmes d’une grande complexité calculatoire.

Côté fournisseurs de solutions, on retrouve des entreprises expertes sur la partie « software », celle-ci sont spécialisées en algorithmie et développement d’outils de programmation; des entreprises expertes sur la partie « hardware », celle-ci   fabriquent les fameux processeurs quantiques; ou encore des acteurs dits « full stack » qui se positionnement quant à eux aussi bien sur les couches hautes que sur les couches basses. À ceci il faut aussi ajouter les entreprises fournisseuses de technologies habilitantes tels que des systèmes cryogéniques,  sans quoi la fabrication d’ordinateurs quantiques serait rendue caduque.

L’enjeu de formation pour tous ces acteurs est énorme. Les sociétés d’ingénierie et de conseil ont par exemple besoin de profils d’avant-vente et d’experts capable de traduire les problématiques métiers en algorithmes quantiques. Les acteurs « software » recherchent quant à eux des développeurs ayant un certain bagage en algorithmie quantique pour construire les librairies, on parle alors de « quantum software developper ». Quant aux acteurs « hardware », ils recherchent des ingénieurs experts en électronique de contrôle et de détection, et bien entendu des physiciens pour la fabrication des processeurs et leur caractérisation. On observe actuellement une véritable tendance à la diversification des profils. Des formateurs à même de former de futurs utilisateurs de ces technologies seront également bientôt très recherchés. Enfin, les offres de thèses se font elles de plus en plus nombreuses, la partie recherche étant elle aussi en pleine effervescence, boostée par les divers agendas nationaux nouvellement annoncés !

Pour en savoir plus :

• Article INRIA : Comment fonctionne un ordinateur quantique ? 
• Informations sur la formation Electronique – Télécommunications – Informatique
• Les formations proposées par la formation continue dans le domaine du numérique