Pour le Canada, l’hiver a été chaud. Mais pour Maitá Micol, habituée au climat tropical de son Brésil natal, le curling et le patinage sur glace l’ont néanmoins plongée dans quelque chose de complètement nouveau, même si le patinage sur glace était plein de surprises gravitationnelles, comme elle le dit.

Micol était l’une des étudiantes du programme de maîtrise du programme Perimeter Scholars International (PSI) qui ont participé à l’« école d’hiver » d’une semaine de cette année, conçue pour allier plaisir et collaboration et initier les étudiants à des sujets de physique auxquels ils n’ont peut-être pas été beaucoup exposés.

Le programme de maîtrise, qui en est maintenant à sa 15e année à l’Institut Périmètre, expose des étudiants brillants du monde entier de se familiariser avec l’ensemble de la physique théorique en une seule année.

Il est enseigné par des physiciens de haut niveau, et proposé en collaboration avec l’Université de Waterloo, qui est l’établissement qui délivre les diplômes. Depuis le début du programme, les diplômés ont poursuivi leurs études doctorales et obtenu des postes de recherche postdoctorale dans des établissements universitaires de premier plan tels qu’Oxford, le MIT, Caltech et Harvard.

Certains ont également intégré des entreprises privées du monde entier, où ils font des percées en recherche dans des domaines allant de l’informatique quantique au développement de nouveaux matériaux.

L’école d’hiver est une sorte de pause dans les rigueurs académiques habituelles dans lesquelles les étudiants de maîtrise sont immergés. Pendant une semaine en février, ils travaillent sur des projets collaboratifs (généralement dans un domaine différent de celui de leur mémoire de maîtrise choisi). Mais le travail est entrecoupé de glissade sur tube, de curling, de patinage, d’une soirée croquignole et échecs, d’une soirée cinéma et d’autres activités sociales.

« L’école d’hiver développe les compétences de recherche et de collaboration des étudiants », explique Dan Wohns, directeur associé des programmes de formation à l’Institut Périmètre. « Les connaissances et les compétences uniques qu’ils acquièrent leur permettront d’établir de nouveaux liens entre des domaines de recherche disparates dans le cadre de leurs études et de leurs recherches futures. »

De plus, ces liens peuvent les aider à trouver leurs directeurs de thèse et les sujets de recherche pour leur future thèse de doctorat.

Mais ils ont aussi l’occasion de nouer des liens les uns avec les autres. Les 23 étudiants de la classe du programme PSI 2023-2024 (ainsi que deux autres étudiants effectuant des stages du programme PSI) viennent du monde entier. Outre le Canada, les membres de la classe de cette année viennent d’Australie, du Bangladesh, du Brésil, du Cameroun, de Chine, de République tchèque, de France, de Géorgie, de Grèce, d’Inde, d’Iran, d’Irlande, du Monténégro, d’Afrique du Sud, de Corée du Sud, de Thaïlande et des États-Unis.

Les principaux intérêts de Micol en physique théorique concernent la gravité classique et quantique. Mais lors de l’école d’hiver, elle a eu l’occasion de travailler avec  Robert Spekkens, membre du corps professoral qui codirige l’initiative d’inférence causale quantique à l’Institut Périmètre.

L’inférence causale quantique consiste à extraire des informations sur les relations de cause à effet à partir de grands ensembles de données statistiques. « Comprendre les structures causales est fondamental pour toutes les sciences », explique Micol. Lors de l’école d’hiver, son groupe a également participé à des « discussions philosophiques fascinantes » sur les interprétations et les limites des théories des fondements quantiques.

Les étudiants décrivent cette semaine comme revigorante.

L’inférence causale quantique consiste à extraire des informations sur les relations de cause à effet à partir de vastes ensembles de données statistiques. «  Comprendre les structures causales est fondamental pour toutes les sciences », explique Micol. Lors de l’école d’hiver, son groupe a également participé à des « discussions philosophiques fascinantes » sur les interprétations et les limites des théories des fondements quantiques.

Les étudiants décrivent cette semaine comme revigorante.

Gurpahul Singh, un étudiant du programme PSI originaire de la ville de Ludhiana, à environ une heure de route des imposants Himalayas dans la partie nord de l’Inde, a également vécu son premier hiver au Canada.

« J’étais inquiet [à l’idée de venir au Canada] car la température minimale à Ludhiana se situerait autour de 3 ou 4 degrés Celsius », explique Singh.

Normalement, le sud-ouest de l’Ontario connaît des températures bien inférieures à zéro en février, mais pendant l’école d’hiver de cette année, les températures ont atteint 5,8 degrés. Malgré un temps plus doux que d’habitude, Singh a eu la chance de profiter du patinage sur glace et de la glissade sur tube pour la première fois de sa vie.

« Je suis tombé [en patinant] plus de fois que je ne voudrais l’admettre, mais c’est définitivement un souvenir important pour moi maintenant », dit-il. « Pendant l’expérience de la glissade sur tube, j’ai enregistré plusieurs vidéos avec mes pairs en descendant la pente, tenant fermement mon téléphone pour sa vie. »

Singh a également eu l’occasion d’explorer un projet d’informatique quantique avec Barbara Šoda, chercheuse postdoctorale à l’Institut Périmètre, et Tales Rick Perche, étudiant au doctorat. Ce projet concernait la transparence induite par l’accélération, un phénomène récemment découvert dans les interactions lumière-matière. Ils ont pu proposer un paradigme d’informatique quantique qui pourrait être plus résistant au bruit.

Depuis son enfance, Singh est fasciné par la façon dont les lois sous-jacentes peuvent expliquer les aspects de la nature que nous voyons autour de nous. Lorsqu’il a terminé ses études de premier cycle en Inde, il a voulu venir à l’Institut Périmètre pour faire sa maîtrise.

« Je suis très intrigué par l’organisation des cours ici et par la nature collaborative des travaux dirigés, des devoirs et même des projets comme l’école d’hiver », dit-il. « Je pense que cela nous apprend beaucoup sur le travail en équipe dans un environnement de recherche, ce qui est extrêmement important pour nos carrières de scientifiques à succès. »