Il y a deux ans, l’ETH a lancé le Master innovant en ingénierie quantique. Maintenant, la première cohorte d’étudiants approche de la fin du programme.
Les entreprises et les centres de recherche du monde entier se multiplient pour explorer les applications potentielles de la mécanique quantique. Pour former les experts requis dans ce domaine, l’ETH Zurich a lancé un programme de master qui a été reconnu dans le monde entier pour son approche interdisciplinaire.
Le Master of Science in Quantum Engineering (MQE) est un programme conjoint proposé par le Département des technologies de l’information et de génie électrique et le Département de physique. Son objectif est de fusionner la physique quantique avec les disciplines de l’ingénierie. « Nous n’avons peut-être pas été les seuls à avoir eu cette idée, mais nous avons certainement été l’un des premiers à faire un travail crédible pour réunir ces deux domaines », a déclaré Lukas Novotny, directeur du programme MQE. « Maintenant, notre programme de maîtrise est considéré comme un modèle à suivre pour les autres. »
La première cohorte d’étudiants approche de la fin du programme de maîtrise en génie quantique. Crédit image: ETH Zurich
Novotny est professeur de photonique au Département des technologies de l’information et du génie électrique. En tant que directeur de programme, il est chargé de veiller à ce que le cursus de master soit à la hauteur de ses promesses. Ce n’est rien sinon ambitieux : l’ingénierie quantique est un nouveau domaine à l’interface de la physique quantique, de l’électrotechnique et de l’informatique. Il exploite les lois de la physique quantique pour développer des technologies qui surpassent les approches d’ingénierie classiques. Les technologies quantiques changeront fondamentalement les paradigmes d’ingénierie classiques de l’informatique, du traitement de l’information et des techniques de mesure – et les futurs ingénieurs quantiques auront besoin des compétences nécessaires pour développer ces nouvelles technologies et les mettre en pratique.
Porter deux chapeaux
L’un de ces ingénieurs quantiques en herbe est Anja Ulrich. Elle fait partie de la première cohorte d’étudiants qui se sont lancés dans le nouveau programme de maîtrise il y a deux ans – dans son cas, dans la foulée d’un baccalauréat en génie électrique. Elle est actuellement en stage à l’imec en Belgique, après quoi elle a l’intention de commencer son projet de Master. L’Imec est un centre de recherche spécialisé dans la nanoélectronique et le numérique et mène également des recherches sur les technologies quantiques. « Le groupe avec lequel je travaille ici est principalement composé de physiciens », dit-elle. À l’heure actuelle, les grands défis des technologies quantiques se situent dans le domaine de l’ingénierie plutôt que de la physique, son stage l’a donc obligée à passer à la vitesse supérieure. « Cela a été une courbe d’apprentissage abrupte pour moi », admet-elle franchement. « Mais c’est probablement vrai pour tous ceux qui passent du monde universitaire au monde réel. »
Le Master of Science in Quantum Engineering donne aux ingénieurs comme elle les outils dont ils ont besoin pour comprendre le langage utilisé par les physiciens. « Cela nous apprend à porter deux chapeaux. Elle admet qu’elle aurait parfois souhaité que le programme d’études adopte une approche plus pratique des composants de physique, mais dans l’ensemble, elle est satisfaite du cours : « Il a définitivement répondu à mes attentes. Évidemment, je viens d’une formation en génie électrique, mais j’ai toujours eu un grand intérêt pour la physique. Mon objectif était donc d’en apprendre davantage sur la physique sans perdre ce lien avec l’ingénierie. » Le contenu du programme est soigneusement adapté pour refléter ce que les étudiants ont étudié dans le passé.
«Les étudiants issus d’une formation en ingénierie reçoivent une dose légèrement plus importante de physique quantique au cours de leur première année, tandis que les étudiants venant du domaine de la physique commencent avec une concentration plus importante en génie électrique», explique Novotny. L’objectif à la fin du cours de Master est que les étudiants comprennent non seulement les principes et le langage de l’autre domaine, mais soient également capables de les transformer en quelque chose de nouveau avec des applications dans le monde réel.
Lorsqu’il s’agissait de concevoir le cours, il y avait un large accord sur le fait qu’ils ne pouvaient pas simplement créer un double diplôme avec une charge de travail double. « Nous avons choisi de nous concentrer sur des domaines qui sont véritablement pertinents pour l’ingénierie quantique, à la fois du côté de la physique et de l’ingénierie », explique Novotny. Mais cela ne veut pas dire que le Master n’est pas un défi. « De toute évidence, ce programme d’études est un grand pas en dehors de notre zone de confort », déclare Ulrich.
« Mais l’ingénierie quantique est un territoire inexploré pour nous tous – et c’est ce qui la rend si excitante ! » Elle dit que c’est inspirant de travailler dans un domaine qui pourrait déclencher une révolution technologique, un point auquel Novotny fait écho : « Le cours est extrêmement exigeant, mais les étudiants peuvent le gérer. Ils sont motivés par la reconnaissance qu’ils ouvrent une nouvelle voie. Le lien entre les étudiants est un autre gros avantage aux yeux d’Ulrich. Dès le début, elle s’est fortement impliquée dans la nouvelle association étudiante, qui offre maintenant tout, du soutien à la préparation aux examens au réseautage professionnel, aux contacts avec l’industrie et aux événements sociaux.
Pionniers sur la bonne voie
La première cohorte d’ingénieurs quantiques approche de la fin de leur master, tandis que la troisième débutera le programme cet automne. Le nombre d’étudiants optant pour le Master of Science en ingénierie quantique a presque doublé depuis son introduction – une indication claire que le cours a touché une corde sensible. « Cela montre que nous sommes sur la bonne voie », déclare Novotny. C’est aussi un défi, surtout sur le plan organisationnel et administratif. Une réflexion approfondie doit maintenant être menée sur la transition du programme de la phase de démarrage à un état stable, soutient Novotny, et cela inclut de s’assurer le soutien d’un réseau de partenaires de l’industrie. « Je veux que l’ingénierie quantique pose quelques racines », dit-il.
Les diplômés du cours peuvent certainement s’attendre à de bonnes perspectives d’emploi, ajoute-t-il, tout en prévenant que le succès du programme ne deviendra évident qu’une fois que les premiers diplômés auront passé un certain temps dans le monde du travail. Anja Ulrich est optimiste : « Je pense que ça va me donner toutes sortes d’opportunités, d’autant plus que le nombre de personnes qualifiées dans ce domaine est encore assez faible. Elle voit également un potentiel important pour faire la différence, faire des découvertes passionnantes et ouvrir la voie au changement : « Nous pourrions en fait avoir la chance de faire quelque chose de nouveau plutôt que de simplement bricoler en arrière-plan. » Et quoi de plus motivant que ça ?
La source: ETH Zurich
