(PHOTO DE Karen Schaffner)
De gauche à droite, Joselyn Pirro, 14 ans, et Sagan Friskey, 18 ans, travaillent avec diligence sur leurs ordinateurs pour apprendre Qiskit, un langage de programmation qui permet à leurs ordinateurs de communiquer avec des ordinateurs quantiques.
Chez Quantum Quest, un tout-filles camp d’informatique quantique, 20 étudiantes adolescentes se sont récemment retrouvées au bord d’une toute nouvelle technologie : le codage quantique.
“(Les scientifiques) utilisent des ordinateurs quantiques”, a déclaré le responsable du programme, Gabbie Meis. « (Les ordinateurs quantiques) utilisent en fait la mécanique quantique pour résoudre certains des plus grands problèmes du monde, comme des choses avec beaucoup de données ou des simulations que nos ordinateurs classiques n’ont tout simplement pas assez de puissance pour faire. Au lieu de nos ordinateurs classiques, les ordinateurs quantiques sont en fait un type de machine entièrement différent qui est encore en cours de développement aujourd’hui.
Ce type d’ordinateur nécessite un codage quantique et, lorsqu’il est programmé, pourrait être utilisé pour aider à résoudre des problèmes tels que l’atténuation des impacts du changement climatique ; la cartographie des transports, comme déterminer comment remapper l’ensemble du pays australien avec des routes plus efficaces ; ou même la recherche biomédicale, comme le repliement des protéines pour le développement de vaccins ou la recherche sur la découverte de médicaments.
“En 2019, Google a rencontré un problème sur son ordinateur quantique qui, selon lui, prendrait environ 10 000 ans au superordinateur le plus puissant pour être résolu”, a déclaré Meis. “Ils ont dit qu’ils avaient leurs ordinateurs (quantiques) pour le résoudre en moins de deux jours.”
Pendant le camp, les étudiants ont appris le langage de programmation Qiskit, un kit de développement logiciel open source (gratuit). Meis l’a appelé une bibliothèque soutenue par Python, Python étant un langage de programmation. Qiskit permet aux ordinateurs classiques des élèves – le type le plus utilisé à la maison – de communiquer avec des ordinateurs quantiques. Ironiquement, bien que les étudiants aient tous ouvert leur ordinateur portable, l’apprentissage s’est fait sur des tableaux effaçables à sec.
“Quantum est interdisciplinaire, ils apprennent donc les bases de l’algèbre linéaire”, a déclaré Meis. “Ils apprennent l’informatique et comment coder en Python, et ils apprennent la physique quantique, le tout en une seule semaine.”
La Coding School, située dans le sud de la Californie, a une initiative de codage quantique appelée Qubit by Qubit, l’unité d’information la plus fondamentale en informatique quantique. L’initiative vise à rendre l’enseignement de l’informatique quantique accessible aux étudiants de la maternelle à la 12e année, car dans l’état actuel des choses, selon Meis, les étudiants ne voient généralement pas l’informatique quantique tant qu’ils ne sont pas étudiants diplômés.
Pour apporter le codage quantique aux masses, l’école a développé le camp Quantum Quest et s’associe à d’autres organisations pour l’offrir localement. Pour Tucson, ils se sont associés au Bureau de l’impact sociétal de l’Université de l’Arizona et aux Girl Scouts of Southern Arizona (GSSA).
“Quand tout cela est arrivé, c’était le mariage parfait entre l’école de codage, l’U of A et les éclaireuses pour essayer d’apporter l’accessibilité à cette partie plus avancée des STEM”, a déclaré Colleen McDonald, directrice des programmes soutenus par le personnel de la GSSA. . «En tant que Girl Scouts, nous nous considérons comme le connecteur. Nous voulons nous assurer que toutes les filles y ont accès.
L’école de codage offre ce camp depuis un certain temps — c’est son 10e camp — mais c’est la première fois qu’il est offert à Tucson. Les sujets du camp comprenaient tout, des concepts fondamentaux qui composent le monde quantique, tels que l’intrication et les qubits, et se terminent par l’enseignement aux filles comment coder de vrais ordinateurs quantiques.
C’est toute nouvelle science. Ces étudiants sont à la base même du codage quantique, selon Meis, et c’est en partie pourquoi il est si important d’offrir cela aux jeunes femmes. Premièrement, ils sont initiés à l’informatique quantique, mais deuxièmement, ils ne se sentent donc pas seuls dans leur intérêt pour ce domaine, a déclaré Meis.
“C’est une science dure, non?” dit Meis. « Nous voulons vraiment que nos élèves sentent qu’il y a une place pour les filles. Nous essayons vraiment de les responsabiliser maintenant alors qu’ils sont encore au lycée.
“J’ai travaillé avec des filles pendant deux décennies en faisant des STEM avec elles et l’une des choses les plus importantes que j’entends, c’est qu’elles pensent qu’elles sont les seules à aimer les STEM, qu’elles ne réalisent pas qu’il y a d’autres filles qui sont également prêtes à pousser eux-mêmes », a ajouté Michelle Higgins. Elle est directrice associée du Bureau de l’impact sociétal.
L’instructrice principale de ce camp est elle-même un exemple pour ces étudiants. Emily Van Milligen est doctorante au département de physique de l’UArizona. Son domaine d’étude est l’intrication quantique et les protocoles de routage. Elle a remarqué qu’aucun étudiant n’était en retard; ils ont tous écouté.
“Ils adorent ça”, a déclaré Van Milligen. « Ils aiment les conférences que je donne, ce qui est passionnant car cela signifie qu’ils apprécient le contenu. Je ne fais rien de spécial.
Un étudiant, Sagan Frisky, 18 ans et futur étudiant du Pima Community College, a parlé avec enthousiasme du camp.
“Je pense que c’est super intéressant d’en apprendre davantage, d’autant plus que nous en sommes au tout début à faire partie de quelque chose que vous pouvez apprendre et avec lequel vous pouvez travailler”, a-t-elle déclaré.
Gabriela Malo-Molina, 14 ans, étudiante à l’école secondaire Catalina Foothills, a déclaré qu’elle n’avait jamais vu cela auparavant et qu’elle pourrait être intéressée à approfondir la question.
“Je pense que c’est une opportunité très spéciale, et que ce domaine sera certainement plus couramment utilisé à l’avenir”, a-t-elle déclaré. “Et l’informatique quantique à l’avenir sera très utile pour les découvertes, en particulier dans le domaine médical.”
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