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Forum Teratec 2021
Mardi 22 juin - Atelier technique

Atelier 01 de 14h00 à 16h00

L’Europe en marche vers le calcul hybride quantique

Présidé par Kristel Michielsen, Jülich Supercomputing Centre, Guillaume Colin de Verdière, Senior Expert on HPC and Jean-Philippe Nominé, HPC Strategic Collaborations Manager, CEA

Prototypage d'hamiltoniens de coût d'algorithmes hybrides dans le cadre de la recherche de trajectoire optimale approchée
Par Romain Kukla, Léo Monbroussou, Naval Group

La recherche opérationnelle appliquée au naval de défense s'intéresse naturellement aux méthodes de planification de missions, de maximisation de la furtivité ou de répartition d'objectifs pour une flotte de véhicules. La complexité résultante est directement liée au réalisme des contraintes appliquées au modèle et est bien souvent classée NP-difficile.

Bien qu'il serait péremptoire d'affirmer qu'un ordinateur quantique saura résoudre efficacement de tels scénarios à haute combinatoire, la recherche d'une approximation de la solution, meilleure en qualité ou en temps de calcul, est une approche plus raisonnable pour estimer le potentiel de l'informatique quantique.
Notre travail principal consiste en la modélisation de la navigation en présence de menaces sous la forme de graphes dont les contraintes sont traduites en clauses booléennes sur les noeuds-qubits, ainsi que leur réécriture en hamiltonien de coût à minimiser dans le cadre de l'utilisation du Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) - ce qui constitue, déjà, un gain en temps par rapport au Variational Quantum Eigensolver (VQE), plus agnostique au problème considéré. Une étude supplémentaire des symétries et des tendances sur les paramètres optimaux est réalisée pour diminuer encore plus le nombre d'itérations et espérer spécialiser au maximum les circuits pour une résolution accélérée.

Biographie  : Romain Kukla coordonne les travaux sur les technologies quantiques pour la Direction Technique et Innovation de Naval Group. Il travaille en parallèle sur l'analyse de données massives et l'estimation d'incertitudes/niveaux de confiance au sein de Naval Research. Diplômé de l'ENSTA Paris et KTH Stockholm, il a réalisé sa thèse de doctorat au CEA/DSM/IRFU sur la recherche de modèles composites au LHC et a collaboré pendant 7 ans à l'expérience ATLAS du CERN.
Biographie  : Léo Monbroussou est étudiant à l'Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay, issu du département Energie, Electronique et Automatique, et réalise une année spécifique de recherche en technologie quantique (ARTeQ), collaboration entre l'ENS et l'Université Paris-Saclay. Ses travaux concernent la modélisation de problèmes en théorie des graphes et leur transcription en circuits quantiques pour des résolutions hybrides, au sein du Centre d'Expertise pour la Maîtrise de l'Information et des Signatures (CEMIS) à Ollioules.

 

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