Héroïne de comptes quantiques

 

Ses racines ? Après un petit silence, Julia Kempe, sourire un brin frondeur aux lèvres, vous renvoie la question : patrie de sang ou de cœur ? D'ailleurs, la réponse ne s'impose pas. On l'aura compris : à trente-trois ans, cette Berlinoise d'origine russe se méfie des raccourcis. En témoigne son parcours scientifique, qui l'a menée d'un bout à l'autre du monde avant de la conduire, voilà six ans, au Laboratoire de recherche en informatique (LRI)¹ d'Orsay. Un fief d'experts en « calcul quantique » où la toute fraîche médaillée de bronze du CNRS et lauréate du prix Irène Joliot-Curie de la jeune femme scientifique de l'année 2006 explore toujours plus avant ce domaine théorique de pointe. Avant de s'envoler d'ici quelques jours vers Tel Aviv, pour y poursuivre temporairement ses travaux en tant que « détachée » CNRS.

Car sous ses abords discrets et posés, Julia est en mouvement perpétuel. Entre deux destinations, entre deux disciplines aussi. Même si grâce au calcul quantique, champ mathématique qui met à profit les lois de la mécanique quantique² pour résoudre des problèmes bien plus rapidement que par les méthodes classiques, elle a réussi à concilier avec bonheur les mathématiques et la physique. Dans les premières, elle est tombée dès l'enfance : poussée par le système éducatif d'Allemagne de l'Est, victorieuse, dès ses douze ans, des Olympiades en mathématiques de sa ville. Mais une célèbre chute de mur change la donne. À dix-huit ans, la voici à Vienne pour suivre une double formation universitaire. Elle rejoint ensuite Sydney où elle s'initie aux propriétés électromagnétiques des ensembles de particules.

Puis c'est un « pourquoi pas la France ? » qui lui fait finalement poser ses bagages à Paris. Avec en filigrane un amour de la littérature française et la certitude de trouver ici de grandes pointures mathématiciennes. Dans la foulée d'un DEA de physique théorique, elle découvre une toute jeune discipline, le calcul quantique. Trois ans auparavant, le chercheur américain Peter Shor avait montré comment un algorithme quantique pourrait factoriser un nombre beaucoup plus vite que les algorithmes classiques. « Or une grande partie de la cryptographie est basée sur la supposition que personne ne peut factoriser rapidement. Du coup, avec sa découverte, on savait pouvoir un jour casser la confidentialité d'une carte bancaire, par exemple, explique-t-elle avec fougue. Et ce sujet mêlait tout ce que j'aimais, avec la perspective de réaliser un jour l'ordinateur basé sur les principes de la mécanique quantique. Que pouvait-il y avoir de plus passionnant ? »

Direction Berkeley, aux États-Unis, un des hauts lieux de cette recherche émergente. Mais Julia l'exilée n'en reste pas moins attachée à la France, « au point de mener deux thèses de front, l'une en mathématiques en Californie et l'autre en informatique à Paris. » Elle met alors au point, entre autres, des méthodes pour faciliter la correction du bruit dans l'information quantique. Tenaillée par la nostalgie du Vieux Continent, elle postule au CNRS… qui l'accepte d'emblée, en 2001. Depuis, ses recherches ont suivi plusieurs axes. Là sur le « calcul adiabatique », une alternative prometteuse et équivalente, comme elle l'a montré avec ses collaborateurs, au calcul quantique traditionnel. Ici sur la « théorie de la complexité », afin notamment de préciser les avantages du calcul quantique sur son équivalent classique. « Ce choix de revenir en France s'est imposé à moi sans que je puisse en démêler les raisons. Elles tiennent à la fois au niveau scientifique élevé, à la grande autonomie laissée aux chercheurs… et puis à la culture ». En retour, elle s'efforce de pousser, au fil de ses cours de DEA, les jeunes filles de notre pays sur la voie de la… science, bien sûr.

 

Patricia Chairopoulos