BOOTH Robert

doctorant à Sorbonne Université
Équipe : QI
https://lip6.fr/Robert.Booth

Direction de recherche : Damian MARKHAM

Co-encadrement : PERDRIX Simon

Calcul quantique par mesure au-delà des qubits

Le calcul quantique par mesure (MBQC) est un modèle alternatif de calcul quantique, qui utilise les propriétés de la mesure de systèmes quantiques intriqués pour effectuer des transformations sur une entrée. Il diffère fondamentalement du modèle de circuit quantique standard en ce que les calculs basés par mesures sont naturellement irréversibles. C'est conséquence inévitable de la description quantique de la mesure, mais qui soulève une question évidente : quand est-ce qu'un MBQC met-il en œuvre un calcul réversible ? Le m-calcul est un modèle formel pour les MBQC qui a la caractéristique remarquable que chaque calcul peut être relié de manière canonique à un graphe. Cela permet d'utiliser les outils de la théorie des graphes pour raisonner sur les problèmes de MBQC, tels que la question de la réversibilité, et l'étude de MBQC qui en résulte a eu un large éventail d'applications.
Cependant, la grande majorité des travaux sur le MBQC se sont concentrés sur des architectures utilisant le système quantique le plus simple possible : le qubit. La question de savoir dans quelle mesure ces travaux peuvent être transposés à d'autres systèmes quantiques reste ouverte. Dans cette thèse, nous commençons à aborder cette question, en considérons le cas des qubits lorsque la dimension locale est un nombre premier impair, et des systèmes à variables continues familiers de la physique quantique des particules libres. Dans chaque cas, nous introduisons un m-calcul et lui donnons une interprétation appropriée en termes d'opérations quantiques. Nous établissons ensuite un lien entre les modèles résultants et les modèles de circuit standard.

Soutenance : 22/02/2022

Membres du jury :

Dan Browne, Professor at University College London [rapporteur]
Robert Raussendorf, Professor at University of British Columbia [rapporteur]
Ross Duncan, Fellow at University of Strathclyde
Claudia Faggian, Chargée de Recherche CNRS à l'IRIF
Elham Kashefi, Directrice de Recherche CRNS au LIP6
Simon Perdrix, Directeur de Recherche Inria au LORIA Nancy
Damian Markham, Charge de Recherche CNRS au LIP6

Date de départ : 28/02/2022

Publications 2022-2023