Missions

Un poste de post-doctorant senior de trois ans est disponible dans le groupe d'Alexia Auffèves (CNRS-MajuLab-CQT, Singapour), dans le cadre du projet BACQ financé par la Stratégie Quantique Française. Le post-doctorant construira des standards d'efficacité énergétique pour des processeurs quantiques complets et étudiera de facon systematique les conditions d'un avantage énergétique quantique. Il/elle développera une plateforme numérique ouverte pour estimer ces efficacités, fournissant de nouvelles méthodes d'optimisation pour les utilisateurs industriels et de nouvelles figures de mérite pour la mesure des performances des calculateurs quantiques. Il/Elle travaillera en étroite collaboration avec des experts du matériel et des logiciels quantiques issus du monde universitaire et de l'industrie, et jouera un rôle de premier plan dans le developpement de standards au sein du groupe de travail 3329 de l'IEEE, nouvellement créé, intitulé "Initiative sur l'énergie quantique".

Activités

Stratégie quantique française - L'offre d'emploi fait partie du projet BACQ "Application-oriented benchmarks for quantum computing" financé par la stratégie quantique française dans le cadre du programme France 2030. BACQ vise à développer un instrument de mesure objectif, durable et largement partagé, qui servira de référence commune pour l'évaluation des performances pratiques de l'informatique quantique, en considérant des benchmarks proches d'applications réelles, significatives pour les utilisateurs finaux industriels. En permettant la comparaison globale entre différentes solutions de calcul quantique et avec des ordinateurs classiques, BACQ contribuera à mesurer les progrès vers un avantage quantique pratique. Le consortium regroupe le CNRS, le CEA, Eviden, le LNE, Teratec, et Thales en tant que coordinateur. Le projet implique de nombreuses collaborations avec des startups quantiques françaises qui mesureront à terme les efficacités énergétiques proposées sur leurs processeurs.

Le poste comprend des défis scientifiques et stratégiques qui s'entrecroisent.

Défis scientifiques : Définir, mesurer et optimiser les efficacités énergétiques pour les ordinateurs quantiques est par essence une tâche interdisciplinaire [4,5]. Les efficacités énergétiques sont des rapports entre les métriques de performance et les coûts énergétiques. D'une part, les mesures de performance caractérisent des tâches de calcul bien définies et résultent du degré de contrôle sur bruit atteint au niveau quantique. Energetic costs, on the other hand, are set at the macroscopic level by enabling technologies: cryogenics, microwaves, control electronics L'interdépendance entre les niveaux macroscopique et quantique n'est pas triviale : les explorations systématiques nécessitent de développer des méthodologies holistiques, comme le préconise l'initiative sur l'énergie quantique [2] et comme le propose [5]. Le post-doctorant jouera un rôle central dans le développement, la documentation et l'exécution de ces méthodologies, en étroite collaboration avec des experts du domaine. Cela comprend : l'élaboration de normes d'efficacité énergétique pour des processeurs quantiques complets exécutant des tâches bien définies, l'étude systématique des conditions d'un avantage énergétique de nature quantique, le développement d'une plate-forme numérique ouverte pour estimer ces efficacités.

Défis stratégiques : dans le domaine émergent de l'informatique quantique, l'élaboration de normes documentées d'efficacité énergétique apparait de plus en plus comme une necessite pour des raisons stratégiques, économiques et sociétales. Le post-doctorant contribuera fortement à l'élaboration de tels standards au sein du groupe de travail IEEE 3329 "quantum energy initiative" [3] présidé par A. Auffèves et rassemblant un groupe d'experts interdisciplinaire.

References
[1] https://quantum-energy-team.cnrs.fr/
[2] https://quantum-energy-initiative.org/
[3] https://sagroups.ieee.org/qei/
[4] A. Auffèves, Quantum technologies need a quantum energy initiative, PRX Quantum 3, 020101 (2022).
[5] M. Fellous-Asiani, J.-H. Chai, Y. Thonnart, H.-K. Ng, R. S. Whitney and A. Auffèves, PRX Quantum 4, 040319 (2023).
[6] https://majulab.cnrs.fr/
[7] https://www.quantumlah.org/

Compétences

- Doctorat en physique quantique ou en informatique, avec un accent sur l'informatique quantique et une curiosité pour l'informatique quantique complète. Une expérience post-doctorale de 1 à 2 ans sera un atout majeur.
- De solides compétences dans les langages de programmation python et qutip, une expérience avec qiskit et d'autres plateformes basées sur le cloud, les estimateurs de ressources, le calcul classique à haute performance sont des atouts.
- Excellentes capacités d'analyse, d'organisation et de communication.
- Capacité à développer et à entretenir des réseaux interdisciplinaires.
- Expérience avérée en matière de publication de travaux de recherche et de présentations dans des domaines pertinents.
- Créativité et capacité à sortir des sentiers battus.
- Capacité à développer des stratégies d'influence dans des environnements internationaux complexes.

Résultats attendus et contrôles

- Possibilité de travailler sur un projet stratégique et de jouer un rôle déterminant dans la structuration du domaine émergent de l'énergétique quantique.
- Opportunité d'encadrer des doctorants et des stagiaires, liberté de définir et d'exécuter des plans de travail.
- Diverses collaborations en France et à Singapour dans des environnements très stimulants.
- Excellentes opportunités de réseautage avec des experts de premier plan du monde universitaire et de l'industrie.
- Excellentes conditions de travail avec un salaire et des avantages compétitifs (jusqu'à 100 000 euros/an après impôts, en fonction de l'origine et de la formation du candidat).

Contexte de travail

L'équipe d'énergie quantique est une équipe de recherche théorique non locale basée à Singapour et à Grenoble [1]. Nos compétences sont l'énergétique quantique, l'optique quantique et le transport quantique, que nous appliquons à l'exploration de questions fondamentales et technologiques ouvertes en étroite collaboration avec des groupes expérimentaux de haut niveau dans le monde entier. Nous sommes leaders dans le développement et l'application d'une méthodologie holistique pour estimer et optimiser l'énergie consommée par la pile complète d'un ordinateur quantique. Nous sommes cofondateurs de la Quantum Energy Initiative [2], une communauté mondiale d'experts visant à fournir à la communauté des figures de merite objectives pour modéliser et optimiser l'efficacité énergétique des technologies quantiques. A. Auffèves préside le groupe de travail de l'IEEE "Quantum Energy Initiative" consacré au développement de standards d'efficacité énergétique des ordinateurs quantiques [3].
Le post-doc sera accueilli dans le groupe d'Alexia Auffèves à MajuLab [6], CQT [7], Singapour. Au-delà du consortium BACQ, il/elle sera impliqué(e) dans un réseau de collaborations avec des groupes expérimentaux de premier plan s'intéressant aux caractéristiques fondamentales de l'énergétique quantique dans divers matériels (photons, spins, qubits supraconducteurs) et à la thermodynamique fondamentale de l'information. Il/elle intégrera l'environnement dynamique du Centre for Quantum Technologies, un centre d'excellence de longue date dans le domaine des sciences et des technologies quantiques. Il/Elle s'integrera dans l'écosystème très dynamique de Singapour, plaque tournante multiculturelle et leader asiatique.