À Xanadu, Chen et Liu ont reçu une Coupe Quantique « Quantum Cup »

Deux doctorants de l’Institut Périmètre faisaient partie de l’équipe gagnante de la Coupe quantique canadienne 2023 « 2023 Canadian Quantum Cup », un concours de programmation quantique parrainée par l’entreprise torontoise Xanadu. Yushao Chen et Shuwei Liu, ainsi que leurs coéquipiers Nan Song et Chuan Liu de l’Université de Waterloo, ont surpassé 14 autres équipes de tout le pays, dans une course remplie de défis multiples de trois jours.

Chaque défi demandait aux équipes de coder à l’aide de la bibliothèque de programmation quantique de Xanadu, PennyLane, pour résoudre un problème. Bien que les six défis aient été formulés pour paraître amusants – « Concevoir une expérience pour créer un chat zombie » ou « Créer un circuit qui détermine si les états quantiques ont autant de montagnes que nous le pensons » – remporter une victoire a nécessité toutes les ressources de l’équipe.
 

«  Le premier jour, nous étions assez confiants », a déclaré Liu. « Nous étions la première équipe à relever les trois défis. »

La moitié des équipes ayant été éliminées le deuxième jour, les défis sont devenus beaucoup plus difficiles.

« Les problèmes du deuxième jour ont été les plus difficiles », a déclaré Chen. « Nous avons failli abandonner. »

L’équipe a dû créer une simulation quantique d’un « soustracteur » classique, capable d’effectuer avec précision des soustractions arithmétiques. Ce défi illustre les différences de capacité entre les ordinateurs quantiques et classiques. Les ordinateurs quantiques peuvent effectuer certaines tâches en une fraction de seconde qui prendraient des milliers d’années aux ordinateurs classiques. Mais une tâche aussi simple que de coder un ordinateur quantique pour qu’il soustraie cinq de sept a donné lieu à d’énormes maux de tête.

« Nous avons passé environ 10 heures sur le problème. Nous avons dû utiliser des portes quantiques pour simuler un circuit imprimé traditionnel », a déclaré Chen. « C’était assez intéressant de voir s’il était possible pour les ordinateurs quantiques d’imiter ces structures classiques. »

Xanadu a fourni aux équipes des défis de préparation avant le concours, mais chaque problème exigeait des concurrents qu’ils développent une approche complètement originale.

« Chez Xanadu, nous voulons contribuer à l’amélioration des compétences de la main-d’œuvre quantique de demain. La Coupe quantique canadienne « Canadian Quantum Cup » a motivé les étudiants à apprendre la programmation quantique de manière ludique », a déclaré Catalina Albornoz, responsable de la communauté quantique chez Xanadu.

« La plupart des efforts consistent à trouver comment résoudre le problème. Je dirais que coder la solution était assez amusant une fois que nous avons pensé à la bonne façon d’attaquer le programme », a déclaré Chen.

Même si les solutions de codage des équipes devaient fonctionner efficacement pour être acceptées, la Coupe était avant tout une course pour voir qui pouvait relever les défis le plus rapidement. Au bout de trois jours, l’équipe de l’Institut Périmètre-Waterloo qui a obtenu les meilleurs temps, en partie grâce à son expertise combinée en physique théorique et en informatique.

La participation à une telle compétition est avant tout une récompense en soi, mais Xanadu a également financé la visite de ses bureaux par l’équipe gagnante en janvier 2024 pour rencontrer les employés de l’entreprise issus de différentes équipes, visiter ses installations de pointe et recevoir le trophée de la Coupe quantique « Quantum Cup ».

« La visite à Xanadu a donné une occasion unique aux étudiants gagnants de l’Institut Périmèetre et de l’Université de Waterloo de rencontrer des experts du domaine et d’apprendre d’eux », a déclaré Albornoz.