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Équipe de Recherche en Physique de l'Information Quantique

L’Institut quantique accueille le professeur Glen Evenbly

L’Institut quantique accueille le professeur Glen Evenbly



2016-12-22
Alexis Reymbaut

Originaire de Nouvelle-Zélande, le professeur Evenbly est un spécialiste des réseaux de tenseurs. Il a décidé de venir à l’Université de Sherbrooke pour une raison très simple. «C’était la meilleure place où je pouvais aller. Il y a ici de nombreux chercheurs que je connaissais déjà, des personnes avec lesquelles je voulais travailler. »

De la Nouvelle-Zélande jusqu’à l’UdeS

Après avoir étudié à l’Université d’Auckland, Glen a obtenu son doctorat de l’Université de Queensland en Australie, puis a passé 5 ans en Californie pour y faire ses post-doctorats, à Caltech et à l’Université de Californie. Le physicien de 32 ans affirme avoir été séduit par les nouveaux investissements réalisés récemment en recherche par le gouvernement du Canada, un contexte de travail qu’il trouve «très vibrant en ce moment». De fait, l’embauche de Glen a été rendue possible grâce, en partie, au soutien financier du Fonds d’excellence en recherche Apogée Canada, qui appuie les activités de l’Institut quantique. Glen, cependant, admet qu’il n’a jamais vécu à un endroit où il y a de la neige. Une première qu’il expérimente désormais, les deux pieds dans le froid des derniers jours!

Cet hiver, Glen fera partie entière de la force alimentant l’Institut quantique en donnant un cours sur les réseaux de tenseurs. «Ce cours sera certainement spécial parce qu’il y aura probablement beaucoup de professeurs dans la salle !» dit-il en souriant. Il planifie l’embauche de deux stagiaires dès l’été prochain, de même que celle d’un stagiaire post-doctoral au cours de la prochaine année. «On veut que les gens aillent en science, oui, mais intéresser les personnes non-scientifiques est aussi très important dans notre travail de chercheur». Voilà des mots qui inspirent…

Lorsqu’on l’interroge sur son sujet de recherche actuel, Glen répond qu’il pense à «de nouvelles idées pour les réseaux de tenseurs, à de nouvelles formules, de nouveaux algorithmes», ainsi qu’à une manière de «rendre les réseaux de tenseurs plus pratiques». Il veut surtout se concentrer sur des problèmes reliés aux matériaux quantiques, tels que l’étude des matériaux fortement corrélés ou magnétiquement frustrés.

Photo : Michel Caron

Du côté de l’informatique quantique, le professeur Evenbly collaborera sans aucun doute avec le professeur David Poulin, qui applique les réseaux de tenseurs à des problèmes reliés aux corrections d’erreurs classique et quantique. Ces dernières consistent à encoder de l’information dans un ensemble de constituants d’un système plutôt que dans un seul de ses constituants, ce qui protège cette information, dans le cas où un constituant du système serait déficient. Qui plus est, Glen ne s’arrête pas aux matériaux quantiques et à l’informatique quantique. «Récemment, j’ai rencontré des chercheurs qui ont pensé à appliquer les réseaux de tenseurs en théorie des cordes» dit-il. Les réseaux de tenseurs sont des choses tangibles avec lesquelles on peut travailler. »

Que sont les réseaux de tenseurs?

Pour répondre à cette question, il est nécessaire de comprendre une théorie fondamentale de la physique moderne : le groupe de renormalisation. Une logique très simple repose derrière cette théorie : à chaque étape, on fait la moyenne des détails du système. Celui-ci s’en trouve simplifié mais son comportement global est préservé. Imaginons par exemple une chaîne d’atomes magnétiques. Ces atomes sont écartés de façon égale les uns par rapport aux autres et interagissent avec leurs premiers voisins de façon magnétique. Si on les numérote de 1 à N, le groupe de renormalisation consiste à prendre la moyenne de l’effet des atomes pairs, ne laissant que les atomes impairs, deux fois plus écartés qu’avant. Cette moyenne simplifie le système et modifie la force avec laquelle les atomes interagissent ensemble. Après cela, le système est renormalisé : l’espace entre les atomes est artificiellement divisé par deux, de façon à ce que le système final ressemble au système initial, la seule différence étant cette force d’interaction modifiée. Enfin, cette procédure est répétée jusqu’à ce que le système converge vers un certain état de la matière.

«Au sein des approches usuelles fondées sur le groupe de renormalisation, il est nécessaire de bien comprendre la physique de la situation avant de faire quoi que ce soit » explique Glen Evenbly. C’est ici que les réseaux de tenseurs entrent en jeu, car ils représentent l’opportunité d’appliquer de façon robuste le même genre d’idées à d’autres problèmes, sans nécessairement avoir la moindre connaissance préalable à leur sujet. Par ailleurs, les réseaux de tenseurs peuvent être représentés en utilisant des diagrammes dessinés à la main, ce qui offre un moyen puissant d’aborder des problèmes différemment, plus intuitivement.»