En quoi consiste le métier du quantum software engineer ?

Le quantum software engineer figure parmi les métiers les plus demandés du moment face à la révolution de l'informatique quantique. Créer des logiciels pour ces super ordinateurs quantiques serait valorisé au-delà de 100 000 dollars par an. Plusieurs universités prestigieuses proposent déjà des formations dans le domaine depuis quelques années à l'instar de Sorbonne et de l'IP Paris.

L'informatique quantique regroupe plusieurs disciplines à savoir la physique, les mathématiques et l'informatique. Son objectif consiste à résoudre des problèmes complexes grâce à des ordinateurs quantiques en s'appuyant sur la mécanique quantique. La vitesse et la puissance d'un ordinateur quantique sont, par exemple, utilisées dans le machine learning. Ce domaine se divise en plusieurs catégories, dont le développement de logiciels et la recherche. D'où l'existence de plusieurs métiers à l'instar du scientifique en cryptographie, l'informaticien quantique ou encore le quantum software engineer.

Ces métiers présentent plusieurs points communs : ils sont très demandés du fait de leur rareté, ils sont très lucratifs. En ce qui concerne le quantum software engineer, des connaissances poussées en mathématiques ou en physique quantique ne sont pas indispensables. Par ailleurs, plusieurs institutions proposent des formations en ligne ou continues dans le domaine.

Qu'est-ce qu'un quantum software engineer ?

L'informatique quantique rassemble plusieurs métiers dont celui de quantum software engineer. Ce dernier est un expert dans la création de logiciels destinés au fonctionnement d'un ordinateur quantique. Le poste est généralement mélangé à celui de développeur. Dans certaines entreprises, les terminologies désignent la même fonction. Néanmoins, le développeur est généralement assigné au côté technique de l'implémentation. Ceci signifie qu'il développe des logiciels quantiques en se basant sur des logiciels existants.

Qu'est-ce qu'un ordinateur quantique ?

Comme son nom l'indique, cet ordinateur s'appuie sur les lois de la physique quantique pour résoudre des problèmes mathématiques complexes. Par ailleurs, on parle ici des lois comme l'intrication d'états quantiques et de la superposition. Pour fonctionner correctement, l'ordinateur a besoin d'un nombre suffisant de qubits.

Le qubit est l'équivalent du bit dans les ordinateurs classiques. Il se définit comme l'unité de stockage d'information quantique.

Un bit prend une valeur 0 ou 1, une seule à la fois. Le qubit ne connaît pas cette contrainte, il peut faire une superposition des deux. Par conséquent, cette spécificité permet à une machine de traiter plusieurs états au même moment.

Rappelons qu'il existe une différence entre un ordinateur et un calculateur quantique. Le premier est capable d'exécuter tous les algorithmes quantiques. Ce qui n'est pas le cas d'un calculateur, il peut traiter un algorithme uniquement.

Comment devenir Quantum software engineer ?

Jusqu'alors, l'utilisation des algorithmes quantiques se limite au calcul dans quelques algorithmes spéciaux. Il faut considérer l'ordinateur quantique comme un GPU (graphics processing unit), c'est-à-dire un accélérateur spécialisé.

Pourtant, rappelons que la majorité des ingénieurs logiciels n'ont pas forcément suivi des formations dans la programmation GPU. Ce sera pareil pour tout ce qui concerne la quantique.

Néanmoins, les ingénieurs logiciels doivent être au fait des avancées dans l'informatique quantique. Cette connaissance représente un avantage, notamment dans des domaines où le quantum peut bouleverser le marché. Prenons l'exemple du chiffrement RSA, les experts prévoient que d'ici 20 ans, les ordinateurs quantiques peuvent le casser. Ces prédictions motivent plusieurs entreprises à utiliser la cryptographie post-quantique.

L'apprentissage du quantum computing demande des compétences en ingénierie logicielle. En effet, leurs expériences en machine learning leur permettent d'interpréter facilement le langage de l'informatique quantique. Ceci concerne notamment les connaissances dans la décomposition matricielle et des valeurs propres.

En somme, le quantum computing ne requiert pas des connaissances avancées en mathématiques comme la physique quantique. Des bases solides dans les domaines suivants peuvent suffire pour occuper le poste de quantum software engineer :

  • calcul matriciel, spécialement la multiplication ;
  • théorie des probabilités élémentaires ;
  • opération des nombres complexes (multiplication, addition, conjugaison, etc.)

Quelles sont les qualités et diplômes nécessaires pour exercer ce métier ?

Les recruteurs scrutent de près les candidats ayant un diplôme en génie électrique. Néanmoins, il n'est pas suffisant et doit être complété par des formations en mécanique quantique et en informatique.

Une base solide des problèmes mathématiques est également indispensable. Cela consiste à réaliser des produits matriciels, à utiliser la théorie des probabilités, etc.

Les défis pratiques se trouvent au cœur du métier d'un quantum software engineer. Cette qualité prouve aux recruteurs que le candidat est capable d'apporter une réelle plus-value à leurs entreprises.

Un quantum software engineer doit aussi disposer des compétences approfondies dans la modélisation du bruit quantique, dans le traitement des problèmes informatiques complexes, dans la résolution des codes de correction d'erreurs quantiques, etc.

Enfin, en tant qu'ingénieur logiciel, la connaissance des différents langages de programmation demeure indispensable.

Exemples d'écoles proposant des cours d'informatiques quantiques

Au niveau international, plusieurs programmes en ligne sont accessibles à tous les étudiants internationaux. Celui du MIT XPro figure parmi les plus prestigieux et permet aux apprenants d'acquérir les connaissances de base des algorithmes ainsi que leurs applications quantiques.

Informatique quantique par Udemy et The Quantum Quest figurent également parmi ces programmes. Le dernier s'adresse aux débutants souhaitant construire leur carrière dans l'informatique quantique.

Au niveau des universités, l'informatique quantique est enseignée dans des universités prestigieuses réputées pour la qualité de leurs départements scientifiques et technologiques. C'est le cas du MIT et de Duke University.

En France, l'université de Sorbonne offre une formation complète concentrée sur l'informatique quantique.  De plus, son programme est appuyé par le département du master informatique, du QICS (quantum information center sorbonne) et enfin de l'UFR de physique. Ceci signifie que les apprenants profiteront de l'enseignement des meilleurs professeurs en cryptographie quantique, informatique photonique quantique ou encore en algorithmique quantique.

Ouverte en 2021, cette formation à la Sorbonne s'adresse à tous les étudiants de la même université aux autres provenant d'autres institutions. La formation est sanctionnée par un diplôme de master informatique, spécialisation quantique.

De son côté, l'Institut polytechnique de Paris a également ouvert un programme d'apprentissage aux quantiques. Le cours « Executive education sur le quantique » est accessible en formation continue. Il s'adresse aux ingénieurs logiciels, dirigeants d'entreprises, décideurs, etc. Plusieurs volets destinés aux ingénieurs se concentrent sur la cryptographie quantique, la physique, les capteurs, etc.

D'autres modules sont dédiés entièrement aux créateurs d'entreprises qui souhaitent s'initier à la quantique et l'intégrer dans leurs projets.

Exemples d'entreprises qui recrutent un quantum software engineer

figure en tête des entreprises qui recrutent des ingénieurs logiciels quantiques. La firme a mis en place IBM Quantum Experience en 2016. Ce programme a permis de vulgariser l'accès à un ordinateur quantique. Les utilisateurs pourront désormais utiliser leur ordinateur quantique pour résoudre des problèmes complexes qui requièrent un supercalculateur.

Depuis, d'autres entreprises ont suivi le mouvement en lançant des services identiques. C'est le cas de , D-Wave ou encore Rigetti. Ceci signifie que ces entreprises représentent également des recruteurs potentiels.

De son côté, a développé son propre écosystème qui est capable de résoudre des problèmes commerciaux complexes.

Dans le domaine de la finance, JP Morgan Chase utilise la quantique pour renforcer la sécurité des comptes de ses clients. L'entreprise prévoit le développement de plusieurs applications quantiques pour améliorer son service client.

Cette initiative pourrait être reprise dans d'autres domaines que la finance, élargissant les perspectives de carrière.

Quelques conseils pour booster un CV

Malgré la rareté des compétences en informatique quantique, voici quelques conseils qui peuvent faire pencher la balance en faveur d'un candidat plutôt qu'un autre :

Publier des tutoriels

La communication s'avère être l'un des points faibles de l'informatique quantique. Si un quantum software engineer propose une idée pour résoudre un problème complexe, il faudra l'expliquer à son équipe. Cette capacité à communiquer une idée de manière claire et concise est considérée comme une qualité rare.

Faire des recherches

Au-delà de l'ingénierie, les ingénieurs effectuent également des travaux de recherche pour leur entreprise. La publication de ces recherches représente un autre moyen de prouver les compétences dans le domaine.

La contribution open source

La meilleure manière de prouver ses compétences en informatique quantique consiste à écrire des logiciels quantiques. Plusieurs entreprises proposent des logiciels open source. En apportant une contribution concrète aux packages d'une société, le candidat met toutes les chances de son côté. Les packages les plus populaires du moment sont : Cirq, PennyLane ou encore TensorFlowQuantum.

Le salaire d'un quantum software engineer

L'informatique quantique figure parmi les disciplines ayant enregistré la plus forte croissance au monde. Les métiers dans le domaine sont ainsi devenus les plus lucratifs. Cette valorisation des compétences dans le domaine est alimentée par la hausse des investissements privés et publics. Aux États-Unis par exemple, le National Quantum Initiative a alloué une grande partie de leur investissement à la formation à l'informatique quantique.

Prenons l'exemple du quantum software engineer, ce dernier doit développer des logiciels capables de fonctionner sur des ordinateurs quantiques. Sachant que la programmation classique ne s'applique pas à l'informatique quantique, les compétences en programmation quantique sont nettement valorisées.

Ce métier est très recherché compte tenu de sa rareté. En effet, les ingénieurs en logiciel quantique maîtrisent les théories de l'information quantique. Ils sont familiers avec l'écriture des algorithmes dans le domaine.

Pour toutes ces spécificités, la fourchette salariale d'un quantum software engineer se situe entre 105 000 et 125 000 dollars par an.

À titre de comparaison, un physicien quantique commence sa carrière à partir d'un salaire autour de 120 000 et 170 000 dollars.

De leur côté, le développeur quantique, l'ingénieur quantique et l'informaticien quantique sont légèrement moins valorisés. Leur salaire de départ se trouve entre 90 000 et 100 000 dollars.

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