- FSE
- Informatique
- Séminaire
Formation Informatique quantique : fondamentaux pratiques de la programmation quantique

- Durée
- 2 jours
- Niveau
- Fondamental
- Modalités
- Présentiel / Distanciel
Description de la formation Programmation Quantique
L’informatique quantique représente une révolution technologique qui bouleverse notre façon de traiter l’information. Contrairement aux ordinateurs classiques qui manipulent des bits binaires, les ordinateurs quantiques s’appuient sur des qubits, capables d’exister simultanément dans plusieurs états grâce au phénomène de superposition. Cette capacité permet d’accélérer considérablement certains calculs, ouvrant la voie à des applications prometteuses dans des domaines comme l’optimisation, la cryptographie et l’intelligence artificielle.
Mais le véritable atout de l’informatique quantique réside dans l’intrication, un phénomène par lequel des qubits interconnectés influencent mutuellement leur état, quelle que soit la distance qui les sépare. Cette propriété, couplée à des algorithmes spécialisés, permet d’exploiter une puissance de calcul exponentielle. Pour explorer ces concepts, des outils comme Qiskit, une bibliothèque open-source développée par IBM, offrent un environnement idéal pour concevoir et exécuter des circuits quantiques, facilitant l’expérimentation et l’apprentissage.
L’un des domaines les plus prometteurs est le Quantum Machine Learning (QML), qui combine la puissance des qubits et des modèles d’apprentissage automatique pour résoudre des problèmes complexes avec une rapidité inégalée. De l’optimisation logistique aux simulations financières, le potentiel du QML commence tout juste à être exploré. Grâce aux récents progrès des technologies et à des plateformes comme Microsoft Quantum, les entreprises s’intéressent de plus en plus à l’adoption du quantique, anticipant les impacts stratégiques de cette avancée.
Si l’informatique quantique en est encore à ses débuts, son évolution rapide promet de transformer de nombreux secteurs. Comprendre ses fondamentaux dès aujourd’hui, en expérimentant avec Qiskit et en découvrant les cas d’usage du QML, est une première étape essentielle pour appréhender les enjeux de demain.

Objectifs pédagogiques
Objectifs pédagogiques :
À l'issue de cette formation Programmation Quantique, vous aurez acquis les connaissances et compétences nécessaires pour :
- Comprendre les fondamentaux de l'informatique quantique
- Être capable de programmer des algorithmes quantiques avec Qiskit
- Connaître les principes et applications du Quantum Machine Learning (QML)
- Évaluer les enjeux et opportunités de l'informatique quantique pour les entreprises
Objectifs opérationnels
Objectif opérationnel :
Connaître le fonctionnement et les différentes applications de l'informatique quantique en entreprise.
Programme
Contenu du cours, module par module
8 modules
- Présentation des concepts fondamentaux de l'informatique quantique
- Différences clés entre la programmation classique et quantique
- Applications potentielles de l'informatique quantique dans différents secteurs (finance, logistique, cryptographie)
- Positionnement de l'informatique quantique par rapport à l'informatique classique
- Superposition : explication du phénomène et son impact sur le calcul quantique
- Intrication : principe et son exploitation dans le traitement de l'information
- Mesure quantique : impact de l'observation sur les qubits et conséquences sur les algorithmes
- Comparaison avec les principes informatiques classiques
- Définition et fonctionnement des qubits
- Portes logiques quantiques : X, H, CZ et leur rôle dans les circuits quantiques
- Assemblage de circuits quantiques et exécution sur simulateurs
- Différences entre un circuit quantique et un circuit logique classique
- Bits vs Qubits : différences fondamentales et implications
- Structures de données classiques vs structures quantiques
- Paradigmes de programmation : déterminisme vs probabilité
- Exemples de tâches classiques et leurs équivalents en informatique quantique
Travaux pratiques : Simulation de circuits quantiques avec Qiskit
Travaux pratiques
Création et exécution de circuits quantiques simples
Observation des résultats et interprétation des sorties
Comparaison avec un algorithme équivalent en programmation classique
- Algorithme de Grover : principe de recherche rapide et cas d'utilisation
- Algorithme de Shor : factorisation et impact sur la cryptographie
- Comparaison avec des algorithmes classiques équivalents
- Limites actuelles des algorithmes quantiques et perspectives d'amélioration
- Techniques de réduction de la profondeur des circuits
- Stratégies d'optimisation pour minimiser les erreurs quantiques
- Gestion des ressources et des qubits disponibles sur un ordinateur quantique
- Comparaison avec les stratégies d'optimisation en programmation classique
Cas d’usage : Optimisation et recherche opérationnelle
Comparaison des performances et des temps d’exécution
Identification des cas où l'informatique quantique surpasse le classique
Discussion sur les limites pratiques et les améliorations possibles
- Présentation des concepts de l'apprentissage automatique quantique
- Différences entre Machine Learning classique et quantique
- Cas d'usage : classification, reconnaissance de motifs et optimisation
- Perspectives d'évolution du QML et enjeux industriels
Atelier pratique : Implémentation d’un modèle de QML avec Qiskit
Comparaison avec un modèle d’apprentissage automatique classique
Optimisation et évaluation des performances du modèle quantique
Tests sur différents backends quantiques et discussion des résultats
- Enjeux techniques et économiques de l’adoption du quantique
- Opportunités dans les industries : finance, cybersécurité, logistique
- Comparaison des performances entre solutions classiques et quantiques sur divers cas d’usage
- Discussion ouverte sur l’avenir de la programmation quantique et anticipation des prochaines évolutions technologiques
Programme mis à jour le 14/11/2025
Public concerné
Ce cours s'adresse principalement aux développeurs, chercheurs ou ingénieurs amenés à participer à un projet quantique. Elle intéressera également les directions générales ou stratégiques soucieuses de comprendre les apports de l'informatique quantique au sein de leur organisation.

Prérequis
Bien que cette formation ne nécessite aucun strict prérequis, des connaissances en mathématiques (probabilité, statistiques et algèbre linéaire) faciliteront la compréhension de certains concepts abordés durant la formation.
J’évalue mes connaissances pour vérifier que je dispose des prérequis nécessaires pour profiter pleinement de cette formation en faisant le test de prérequis.
Faire le testFinancement
Cette formation peut être prise en charge par votre entreprise, seule ou avec l’appui de son opérateur de compétences. Nous fournissons le devis et les pièces attendues par l’OPCO.
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