2021: A year of quantum

Friday, December 31, 2021

Exterioir of Mike and Ophelia Lazaridis Quantum-Nano Centre (QNC)
En français

As we wrap up another year in the quantum world, it’s amazing to reflect on the scientific discoveries and accomplishments. Researchers at the Institute for Quantum Computing (IQC) continue to push forward and build our understanding of quantum information science and technology.

Here’s a look back at some of the highlights:

January

Questing for a quantum solution
In his most recent collaboration with IBM Research, David Gosset, IQC and Faculty of Math professor, has developed classical algorithms to simulate certain restricted types of quantum computation.

Taking qubits to the next level
Ali Yurtalan, research associate at IQC, identified and addressed key challenges to control three-level quantum systems, qutrits, to process information instead of two-level systems, qubits.

May

New algorithm uses hologram control trapped ions
IQC researchers used a device normally found in cinema projectors to develop the most precise way to control individual ions using holographic optical engineering technology.

Testing quantum-secure communication in space
Thomas Jennewein, IQC and Faculty of Science professor, led an international collaboration testing a new approach for secure communication using satellite-based quantum technology.

IQC researchers observe unprecedented Hall effect
When it comes to observing a non-linear anomalous Hall effect, bigger is better. Wei Tsen, professor and Archana Tiwari, PhD student, observed the largest effect yet.

September

Groundbreaking technique yields important new details on possible “fifth force”
Researchers studying technologically crucial silicon crystals with a groundbreaking new technique have uncovered new information about an important subatomic particle and a long-theorized fifth force of nature.

October

Hot and cold: Controlling noise in a quantum satellite
The quantum internet is one step closer to reality as researchers have demonstrated an effective regime for controlling noise in the photon detectors of a quantum satellite.

November

Canadian researchers achieve first quantum simulation of baryons
Christine Muschik, IQC and Faculty of Science professor led the first-ever simulation of baryons—fundamental quantum particles—on a quantum computer.

As we move into 2022, IQC researchers continue to advance the field of quantum information and technology and will play a pivotal role leading Canada into the quantum age.


2021 : une année quantique

Au moment de faire le bilan d’une autre année dans le monde quantique, nous revenons sur les extraordinaires découvertes et réalisations scientifiques qui ont marqué 2021. Les chercheurs de l’Institut d’informatique quantique (IQC) continuent de faire progresser nos connaissances en science et technologie de l’information quantique.

Voici quelques points saillants de l’année.

Janvier

La quête d’une solution quantique
Dans ses travaux les plus récents menés en collaboration avec IBM Research, David Gosset, professeur à l’IQC et à la Faculté de mathématiques, a développé des algorithmes classiques pour simuler certains types restreints de calcul quantique.

Des qubits amenés à un autre niveau
Ali Yurtalan, assistant de recherche à l’IQC, a défini et abordé les principales difficultés du contrôle de systèmes quantiques à 3 états, ou qutrits, employés à la place de systèmes quantiques à 2 états, ou qubits, pour traiter de l’information.

Mai

Un nouvel algorithme utilise un hologramme pour contrôler des ions piégés
Des chercheurs de l’IQC ont utilisé un dispositif normalement employé dans des projecteurs cinématographiques pour mettre au point la manière la plus précise de contrôler des ions individuels à l’aide d’une technologie de génie optique holographique.

Test de communications sécurisées de manière quantique dans l’espace
Thomas Jennewein, professeur à l’IQC et à la Faculté des sciences, a dirigé un partenariat international qui a testé une nouvelle manière de sécuriser des communications à l’aide d’une technologie quantique installée à bord d’un satellite.

Des chercheurs de l’IQC observent un effet Hall sans précédent
En matière d’observation d’un effet Hall anormal non linéaire, on sait que plus cet effet est important, mieux c’est. Le professeur Wei Tsen et la doctorante Archana Tiwari ont observé un effet de ce type d’une ampleur sans précédent.

Septembre

Une technique révolutionnaire révèle de nouveaux détails importants sur une possible « 5e force »
Des chercheurs étudiant des cristaux de silicium technologiquement cruciaux à l’aide d’une nouvelle technique révolutionnaire ont découvert du nouveau sur une importante particule subatomique et sur une 5e force de la nature qui fait depuis longtemps l’objet d’hypothèses.

Octobre

Chaud et froid : maîtriser le bruit dans un satellite quantique
Le réseau Internet quantique est plus près de devenir une réalité depuis que des chercheurs ont montré une manière efficace de contrôler le bruit dans les détecteurs de photons d’un satellite quantique.

Novembre

Des chercheurs canadiens réussissent la première simulation quantique de baryons
Christine Muschik, professeure à l’IQC et à la Faculté des sciences, a dirigé une équipe qui a effectué la toute première simulation de baryons — particules quantiques fondamentales — dans un ordinateur quantique.

La première simulation de baryons dans un ordinateur quantique

À l’aube de 2022, les chercheurs de l’IQC continuent de faire progresser nos connaissances en science et technologie de l’information quantique, et joueront un rôle central pour faire entrer le Canada dans l’ère quantique.