Atelier virtuel QSciTech-QuantumBC : Circuits supraconducteurs et qubits, été 2021

L’informatique quantique a le potentiel de résoudre des problèmes au-delà des capacités des superordinateurs classiques. Elle pourrait révolutionner les progrès dans de nombreux domaines, dont la biochimie, la finance, la logistique et l’intelligence artificielle. L’élaboration de matériel quantique est un défi de taille, faisant intervenir des concepts et technologies qui n’ont que peu en commun avec ceux des circuits intégrés sur silicium classiques. Par exemple, il est nécessaire de recourir à des environnements cryogéniques, et l’approche actuellement la plus avancée utilise des circuits supraconducteurs qui exhibent des effets quantiques macroscopiques. Cependant, de tels concepts et techniques ne sont pas abordés dans les programmes de formation typiques en science et en génie.

Pour combler cette lacune, deux programmes FONCER du CRSNG, à savoir Quantum BC et QSciTech, ont uni leurs forces pour proposer le premier atelier au monde sur la conception, la fabrication et la mise à l’essai de circuits supraconducteurs utilisés dans le matériel d’ordinateur quantique.

Grâce au soutien de CMC Microsystèmes, de l’Espace quantique IBM à l’Institut quantique et du Stewart Blusson Quantum Matter Institute, Quantum BC et QSciTech vous invitent à participer à un atelier virtuel qui se tiendra du 19 au 30 juillet 2021. L’atelier enseignera aux participants la manière de concevoir, de fabriquer et de mettre à l’essai leurs propres circuits supraconducteurs. L’atelier couvrira les fondements des supraconducteurs et des jonctions de Josephson ainsi que la manière de concevoir des circuits comme des résonateurs, des dispositifs supraconducteurs à interférence quantique (SQUID), des convertisseurs analogiques-numériques et des qubits. Les étudiants pourront discuter avec des chercheurs de l’industrie et de grandes universités canadiennes afin de présenter leurs idées de dispositifs. Ensuite, ils utiliseront le logiciel IBM Qiskit Metal et des outils de conception fournis par CMC pour soumettre la fabrication de leurs dispositifs dans une fonderie, dont l’accès est facilité par CMC. La plupart des participants vérifieront leurs circuits intégrés sur un poste d’essai à 4 K dans l’une des universités ou au moyen d’un réfrigérateur à dilution déjà offert aux doctorants en science de l’information quantique expérimentale.

Des prix seront décernés aux meilleures présentations d’étudiants lors d’une cérémonie.

Ne manquez pas cet atelier virtuel QSciTech-QuantumBC. Vous découvrirez ainsi pourquoi les dispositifs supraconducteurs sont au cœur des ordinateurs quantiques commerciaux actuels, comme ceux de D-Wave, d’IBM et de Rigetti.

Détails de l’atelier

4,5 heures par jour seront réservées à l’atelier, divisées en trois séances de 1,5 heure séparées par des pauses. L’horaire est adapté aux participants tant sur la côte Ouest que sur la côte Est. L’atelier sera centré sur le travail d’équipe et l’apprentissage par problèmes. Les sujets précis comprennent :

• La supraconductivité et les équations de London. La jonction de Josephson. Les SQUID RF et CC. Les circuits QFP élémentaires. Les circuits logiques SFQ élémentaires.
• L’extraction de circuits et la conception de circuits distribués. Les lignes de transmission, les résonateurs et les filtres.
• La lecture de circuits supraconducteurs. Les convertisseurs analogiques-numériques supraconducteurs.
• Le cycle de conception-fabrication-mise à l’essai (effectué après l’atelier) :
  Les participants concevront leurs circuits, puis la soumission de la fabrication s’effectuera au moyen du nouveau processus établi de CMC (l’échéance de soumission ciblée sera trois mois après l’atelier). Les étudiants peuvent également avoir recours à l’infrastructure de fabrication de leur établissement d’enseignement. Ils mettront ensuite à l’essai leurs circuits intégrés dans leur établissement (la livraison des circuits intégrés s’effectuera de trois à six mois après la soumission) ou dans une infrastructure à 4 K par l’intermédiaire de CMC (voir ci-dessous).
• Exemples de circuits que les étudiants peuvent concevoir et qui peuvent être mis à l’essai à 4 K :
  résonateurs RF, lignes de transmission et filtres; SQUID CA – à 4 K ils fonctionnent comme des capteurs de champ magnétique, alors qu’à basse température ils deviennent des qubits; circuits logiques SFQ.

Les activités de l’atelier sont énumérées ci-dessous. Vous pouvez cliquer sur le tableau pour l’agrandir.

Participants visés

L’atelier vise les personnes suivantes :

• • les étudiants de cycle supérieur qui ont suivi à l’Université de la Colombie-Britannique le cours EECE 571SIntroduction to Quantum Computing donné par Joe Salfi; ou​
  • les étudiants de cycle supérieur qui ont suivi à l’Université de Sherbrooke le cours PHY 737 Information et calcul quantiques(ou PHY 637) donné par Alexandre Blais; ou​
  • les étudiants de cycle supérieur qui ont suivi à l’Université Simon-Fraser le cours PHYS 816 Quantum Information Science; ou​
  • d’autres étudiants, chercheurs et membres de l’industrie avec une formation pertinente en science ou en génie.

Inscription et frais