Reference number : 172-2024-2025-Q4-1027856, amendment number : , agreement type : G, recipient legal name : Perimeter Institute for Theoretical Physics, recipient country : CA, recipient province : ON, recipient city : Waterloo|Waterloo, recipient postal code : N2L 2Y5, program name english : Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives, program name french : Programme de collaboration en science, en technologie et en innovation - Initiatives de collaboration en R-D, program purpose english : Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas., program purpose french : Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires., agreement title english : Quantum error correction for characterizing quantum noise and understanding theoretical physics, agreement title french : Correction d’erreur quantique pour caractériser le bruit quantique et comprendre la physique théorique, agreement number : 1027856, agreement value : 660000.0, agreement start date : 2025-02-25, agreement end date : 2028-02-29, description english : This project explores quantum error correction as a cutting-edge quantum technology for noise characterization tasks and study its interplay with theoretical physics including quantum matter and quantum gravity. The first part aims to design quantum error correction (QEC) protocols for learning correlated quantum noise, leveraging properties of quantum errorcorrecting codes to uncover high-weight noise components. Additionally, QEC methods for suppressing noise on ancillary qubits for a series of ancilla-assisted quantum learning algorithms will be investigated. In the second part, quantum coding theory techniques will be pursed towards addressing fundamental questions in theoretical physics, namely in quantum matter and gravity. Potential realizations of fault-tolerant quantum computing tasks will be sought, inspired by this project’s theoretical findings. These efforts are expected to advance the development of noise characterization and fault-tolerant quantum computation, while deepening the understanding of quantum information in theoretical physics, description french : Dans le cadre de ce projet, on explorera la correction quantique des erreurs en tant que technologie quantique de pointe pour les tâches de caractérisation du bruit. On étudiera aussi son interaction avec la physique théorique, ce qui comprend la matière quantique et la gravité quantique. La première partie vise à concevoir des protocoles de correction quantique des erreurs pour l’apprentissage du bruit quantique corrélé, en tirant parti des propriétés des codes de correction quantique des erreurs pour découvrir les composants de bruit de poids élevé. De plus, des méthodes de correction quantique des erreurs pour supprimer le bruit sur les qubits auxiliaires pour une série d’algorithmes d’apprentissage quantique seront étudiées. Dans la deuxième partie, les techniques de la théorie du codage quantique serviront à répondre à des questions fondamentales en physique théorique, notamment en ce qui concerne la matière et la gravité quantiques. Des réalisations potentielles de tâches informatiques quantiques tolérantes aux défaillances seront recherchées, en s’inspirant des résultats théoriques de ce projet. Ces efforts devraient faire progresser le développement de la caractérisation du bruit et de l’informatique quantique tolérante aux défaillances, tout en approfondissant la compréhension de l’information quantique en physique théorique., expected results english : In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems., expected results french : À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides., additional information english : nan, additional information french : nan, owner organization : nrc-cnrc, owner organization title : National Research Council Canada | Conseil national de recherches Canada