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Algorithmique quantique - Quantum computing

Challenges

• 🟦 Des trains superposés
• 🟩 De l'écoute, pas très discrète
• 🟧 De la multiplicité des problèmes
• 🟥 De l'inversion

Installation challenges

Avec un environnement virtuel Python :

python -m venv .venv 
source .venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

Si les requirements ne passent pas, il suffit de Perceval, Qiskit (pour les visualisations de la sphère de Bloch), et Numpy Matplotlib :

pip install perceval-quandela qiskit numpy matplotlib

Installation API pour vérifier les challenges

J'ai utilisé FastAPI pour vérifier les challenges côté serveur. Vous pouvez tout reproduire en local, tout le code est disponible dans le module api/. Pour cela, vous aurez besoin de :

pip install toml fastapi uvicorn

Il vous suffira ensuite d'installer Docker sur votre système puis de construire et lancer l'API :

# À la racine du dossier 
docker build -t perceval . 
docker run -p 8000:8000 perceval 

Ressources supplémentaires

• Il est recommandé de faire le tour de présentation de Perceval : https://perceval.quandela.net/docs/notebooks/Tutorial.html

• Il sera peut-être utile de jeter un coup d'œil à la documentation de Perceval : https://perceval.quandela.net/docs/ ou directement au code : https://github.com/Quandela/Perceval, la documentation est jeune et pas encore complète.

• Un forum Perceval est disponible ici : https://perceval.quandela.net/forum/

• Excellentes vidéos d'IBM : https://learning.quantum.ibm.com/. Le framework utilisé est celui de qiskit, mais la théorie est la même.

• Pour ceux qui préfèrent les livres : Quantum computation and quantum information de Michael Nielsen et Isaac Chuang. Il est disponible à la bibliothèque nationale de France François Mitterrand.

Papiers intéressants

• Multi-partite quantum cryptographic protocols with noisy GHZ states : https://arxiv.org/abs/quant-ph/0404133
• Analysis of Various Attacks over BB84 Quantum Key Distribution Protocol : https://www.ijcaonline.org/volume20/number8/pxc3873313.pdf
• Simple Proof of Security of the BB84 Quantum Key Distribution Protocol : https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.85.441

L'année prochaine (shht...)

• Solving the Network Shortest Path Problem on a Quantum Annealer : https://ieeexplore.ieee.org/document/9186612
• Entanglement in Graph States and its Applications : https://arxiv.org/abs/quant-ph/0602096
• Quantum Algorithms for Lattice Problems : https://eprint.iacr.org/2024/555