STAGE Automated design of quantum circuits by reinforcement learning

Date de mise à jour de l’offre

CEA :

Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche à caractère scientifique, technique et industriel (EPIC). Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre domaines : la défense et la sécurité, les énergies bas carbone (nucléaire et renouvelables), la recherche technologique pour l'industrie et la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de l​a vie). S'appuyant sur une capacité d'expertise reconnue, le CEA participe à la mise en place de projets de collaboration avec de nombreux partenaires académiques et industriels.​​​

Description de la mission

The proposed project aims to facilitate the implementation of quantum computers by improving known quantum computation circuits, that is, to reduce their complexity and increase their resistance to noise. To go beyond what has been accomplished by hand, we intend to combine efficient simulators of quantum circuits with machine learning techniques for the automated design of optimized circuits.

To this end, the intern will have to finely understand the specificities of quantum algorithmic and error correction codes, and use them to develop his/her own simulator of quantum circuits able to handle operations that are usually not considered, but that might improve significantly quantum computations, such as using previous measurement results to choose the following gates. Moreover, an appropriate combination of the Schrödinger and the Heisenberg pictures might significantly reduce the simulation overhead compared with existing state-of-the-art simulators.

This simulator will then be combined with reinforcement learning to automate the construction of small quantum circuits that are repetitively used in larger algorithm, such as Shor’s factorization algorithm. To achieve this goal, the intern will have to find a suitable method and choose the appropriate parameters. Optimization of large circuits might also be considered.

Profil recherché

The internship might be followed by a PhD thesis depending on the student motivations. Please contact Nicolas Sangouard (nicolas.sangouard@ipht.fr) or Jean-Daniel Bancal (jdbancal@gmail.com) for additional informations. Group activities are presented at https://quantum.paris

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    CEA
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 4 mois et jusqu'à 6 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    Orme des Merisiers CEA Paris/Saclay
    91191 SAINT AUBIN
  • Accès et transports
    bus