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Émilie Delvoye, directrice des communications chez Prompt, présente un projet collaboratif de Soumaya Cherkaoui de Polytechnique et Ola Ahmad de chez Thales Canada pour détecter des cyberattaques avec le quantique.
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Émilie : Aujourd’hui, nous allons parler quantique avec deux chercheuses qui ont collaboré dans le cadre d’un projet de recherche appliquée : les docteures Soumaya Cherkaoui, professeure titulaire du département de génie informatique et de génie logiciel à Polytechnique Montréal, et Ola Ahmad, scientifique en chef de l’IA et responsable de l’IA, de l’informatique quantique et des algorithmes chez Thales Canada, un leader mondial spécialisé en solutions et services de haute technologie, avec des clients ayant des opérations critiques, comme sur les marchés de la défense, de l’aérospatiale, de la cybersécurité et du numérique.
Alors, mesdames, vous avez travaillé ensemble sur un projet de détection d’anomalies dans les réseaux grâce à l’apprentissage automatique quantique. De quoi s’agit-il exactement?
Ola Ahmad : Le projet, il porte sur la détection d’anomalies dans les réseaux de communication à l’aide de l’apprentissage quantique. Concrètement, nous cherchons à exploiter les propriétés quantiques dans les ordinateurs quantiques pour analyser des volumes de données réseaux et repérer plus efficacement les comportements inhabituels, donc qui pourraient s’agir finalement de problèmes de cybersécurité. Nous cherchons à identifier des signaux rares, des corrélations subtiles qui peuvent annoncer des cyberattaques ou une perturbation des communications.
Émilie : Qu’est-ce qui a déclenché votre innovation et cette collaboration?
Ola Ahmad : Le déclencheur de notre collaboration est lié à trois facteurs. Premièrement, l’ambition de Thales d’accélérer des travaux en IA quantique et en cybersécurité dans les systèmes critiques. Le deuxième, c’est la structuration rapide de l’écosystème quantique au Québec, notamment dans la région de Sherbrooke, renforcée par l’arrivée de la machine IBM à Bromont et la montée en puissance de l’Institut quantique de l’Université de Sherbrooke. Le troisième facteur, c’est l’alignement naturel entre les besoins prioritaires de Thales et l’expertise de la professeure Soumaya Cherkaoui, et aussi l’équipe AlgoLab, qui nous a permis de co-développer des cas d’usages concrets, notamment ce projet.
Soumaya Cherkaoui : De notre côté, c’était évident que Thales allait amener une connaissance fine des enjeux de cybersécurité dans des environnements critiques. La collaboration était donc naturelle. Thale nous permet de définir des scénarios qui sont réalistes, qui permettent d’orienter nos recherches vers des solutions qui pourront réellement être transférables dans le futur
Émilie : Quel est l’impact de cette innovation?
Ola Ahmad : Je souligne plusieurs impacts. Un premier impact, c’est de pouvoir transformer des avancées scientifiques et théoriques en algorithmes quantiques à valeur opérationnelle, validée sur des cas d’usage réels et mesurés par des métriques d’impact. En cybersécurité, comme ce projet, c’est de pouvoir développer un algorithme en IA quantique qui permet de détecter de manière plus vite et précise les comportements anormaux dans le réseau de communication. Cela améliore directement la protection des systèmes critiques avec un impact majeur. Dans certains contextes, cela peut contribuer à sauver des vies. Dans l’énergie, il y a un impact sur l’environnement : optimiser l’utilisation de ressources et réduire l’énergie consommée. Aujourd’hui, les algorithmes de l’IA consomment beaucoup de données et de puissance de calcul. Avec une approche quantique, ce que nous souhaitons obtenir à long terme, c’est des solutions qui sont aussi bonnes, voire meilleures, mais en utilisant moins de données et moins de ressources, ce qui impacte notre environnement. Un autre impact qui est intéressant, et Soumaya pourra plus l’élaborer, c’est le développement des talents, l’orientation des travaux des étudiants, les travaux de recherche vers des applications industrielles tangibles pour les ouvrir sur les marchés du travail, et parce qu’il s’agit des prochaines générations d’innovateurs
Soumaya Cherkaoui : Effectivement, au-delà des avancées scientifiques que nous avons réalisées dans ce projet, qui sont la caractérisation de la valeur ajoutée du quantique (dans quels cas d’usages, dans quels cas d’utilisation), il y a aussi l’aspect humain, qui est la formation des talents, et là, c’est quelque chose de majeur, que de pouvoir ramener nos jeunes chercheuses et chercheurs dans un domaine qui est à l’interface de l’IA, du quantique, de la cybersécurité et de la communication, à un niveau où ils se sentent vraiment en confiance, ils deviennent des experts et ils sont prêts à être sur le marché du travail. Au fait, ils ont évolué dans le cadre de ce projet, dans un cadre collaboratif industriel. Ils sont très bien outillés, à la fois sur le plan scientifique, technologique et professionnel.
Émilie : Ce sont des talents rares sur le marché et dont nous avons absolument besoin pour les prochaines années.
Soumaya Cherkaoui : Effectivement, et Ola peut vous en parler davantage.
Émilie : Quels sont les avantages de votre collaboration?
Ola Ahmad : D’abord, nous avons la chance ici au Québec et au Canada, de pouvoir compter sur des organismes tels que Prompt pour soutenir la collaboration entre le milieu académique et l’industrie. Ce soutien permet de développer et former les talents, avancer la recherche académique et faire progresser la recherche industrielle sur les applications réelles. Un autre avantage, c’est l’accès à des compétences complémentaires, des expertises complémentaires. Dans le cadre de ce projet Polytechnique et l’Université de Sherbrooke apporte la profondeur théorique sur le quantum et l’IA quantique. Du côté Thales, nous apportpns les cas d’usage réel, les connaissances du domaine et aussi nos expertises scientifiques.
Soumaya Cherkaoui : Je pourrais ajouter que cette collaboration, qui a été possible grâce à l’existence de programmes comme celui de Prompt, a permis de confronter nos travaux à des exigences industrielles réelles, à des cas d’usages réels. Nous avons pu définir des scénarios représentatifs ensemble, définir les indicateurs pertinents pour évaluer le succès des algorithmes, etc. Et donc cela permet directement d’évaluer le succès des algorithmes et cela permet d’arriver à des solutions qui sont transférables et qui peuvent alimenter la feuille de route de Thales dans le quantique pour les prochaines années.
Émilie : Quelle est votre motivation à innover?
Soumaya Cherkaoui : De mon côté, ce projet là en particulier était né d’une curiosité scientifique de ce que le quantique pourrait nous permettre de réaliser, donc technologies nouvelles, défis nouveaux et problématiques complexes, ainsi que le désir d’apporter des solutions nouvelles qui vont impacter les gens de manière positive. D’un autre côté, il y a toujours l’aspect formation des nouveaux talents. Arriver à faire que les étudiants et les étudiantes que nous intégrons dans le projet arrive à un point où ils se sentent vraiment en confiance, qu’ils deviennent des experts et qu’ils sont prêts à intégrer le marché du travail dans ces domaines qui sont vraiment critiques.
Ola Ahmad : J’ajouterai aussi mon désir de créer un vrai impact qui contribue positivement à la protection des vies humaines et notre environnement. Aussi, je suis une chercheuse très stimulée par les nouveaux concepts, les nouveaux concepts et les technologies émergentes. La technologie quantique, elle me stimule et me passionne. J’ai toujours envie de plus renforcer mes compétences et mes connaissances dans ce domaine.
Émilie : Merci Mesdames.
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