Gilles Brassard
Informatique, cryptographie et mécanique quantiques
- Professeur titulaire
-
Faculté des arts et des sciences - Département d'informatique et de recherche opérationnelle
André-Aisenstadt, local 2215
Médias
Portrait
Expertise de recherche
Mes principaux domaines d’intérêt sont l’informatique quantique, la cryptographie tant classique que quantique, les fondements de la mécanique quantique et la protection de la vie privée. La cryptographie permet de communiquer en toute sécurité malgré la présence d'espions éventuels. Il s'agit de protéger tant la confidentialité que l'intégrité de la communication. La cryptographie permet également à un nombre arbitraire d'individus possédant des informations secrètes de collaborer sans crainte que les uns se fassent trahir par les autres. L’informatique quantique, qui est au confluent de l’informatique, des mathématiques et de la physique, s’intéresse à toutes les façons par lesquelles les propriétés parfois déroutantes de la mécanique quantique peuvent améliorer notre capacité de traiter l’information.
Ceci permet en principe de faire des calculs qui semblent hors de portée des ordinateurs conventionnels, en particulier pour casser la plupart des systèmes cryptographiques utilisés de nos jours pour protéger les transactions sur Internet. Heureusement, la cryptographie quantique vient à la rescousse de la vie privée en permettant la transmission inconditionnellement confidentielle d’information, quelles que soient la puissance de calcul et la sophistication technologique d’éventuels espions. Outre la cryptographie quantique, ma contribution la plus connue est la téléportation quantique, qui peut faire penser à Star Trek mais qui est néanmoins basée sur la science établie.
Finalement, se pourrait-il que ce soient des considérations informatiques qui nous donnent enfin la clef pour comprendre les mystères de la nature? C'est la question que j'ai posée dans le numéro inaugural de Nature Physics!
Biographie
Il ressemble à la matière qu’il étudie : mystérieux et indispensable. Le professeur du Département d’informatique et de recherche opérationnelle a porté la cryptographie, cet art qui assure la confidentialité des communications, vers des sommets insoupçonnés. Il fait également partie des pionniers de l’informatique quantique, une discipline qui pourrait révolutionner l’informatique autant que le transistor a autrefois transformé l’électronique.
« Un ordinateur quantique de taille modeste pourrait effectuer rapidement un calcul qu’un ordinateur classique de la taille de l’Univers ne parviendrait pas à terminer avant la fin des temps », affirme le titulaire de la Chaire de recherche du Canada en informatique quantique.
Jeune prodige des mathématiques, Gilles Brassard n’a que 13 ans lorsqu’il entreprend son baccalauréat à l’Université de Montréal. Lors de son doctorat à l’Université Cornell, il est séduit par « l’élégance mathématique » de la cryptographie, à tel point qu’il réoriente ses études vers cette science du codage. Par la suite, il réalise que la mécanique quantique possède un potentiel insoupçonné pour le traitement de l’information, incluant la cryptographie. Ceci conduit à l’invention révolutionnaire de la téléportation quantique, pour laquelle Thomson Reuters lui prédit un Prix Nobel.
Professeur à l’Université de Montréal depuis bientôt 35 ans, M. Brassard a reçu toutes les distinctions ou presque, dont la Médaille d’or Gerhard-Herzberg du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et le Prix Killam en sciences naturelles. Fellow de la Royal Society, il vient d’être nommé Officier de l’Ordre du Canada.
Prix et distinctions
- Prix Urgel-Archambault 1992 - Association francophone pour le savoir (Acfas)
- Prix Marie-Victorin 2000 - Gouvernement du Québec
- Médaille d'or Gerhard-Herzberg 2010 - Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG)
- Bourse Steacie 1992 - Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG)
- Prix Killam (Izaak-Walton-Killam) 2010 - Conseil des arts du Canada
- Bourse Killam 1997 - Conseil des arts du Canada
- Société royale du Canada : Les Académies des arts, des lettres et des sciences du Canada 1996 - Société royale du Canada
- Prix d'excellence 2013 - Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT)
- Ordre national du Québec - 2017
- Prix Wolf de physique - 2018
- Prix Breakthrough - 2022
Pour en savoir plus…
- 15-02-2005 Une découverte de l'UdeM fait la une de Scientific Americain
- Magazine Québec Science (Octobre 1998) - Téléportation : c'est parti !
- 13-11-2000 Prix du Québec pour Gilles Brassard et Jean Davignon
- 23-07-2018 Gilles Brassard est nommé «Personnalité de la semaine» La Presse+
- 01-10-2018 Portrait de Gilles Brassard.
- Gilles Brassard, récipiendaire du prix Marie-Victorin 2000
- 14-02-2018 The quantum internet has arrived (and it hasn’t)
- 06-02-2019 Un ordinateur quantique détruira toute confidentialité sur Internet
- 22-09-2022 Le chercheur montréalais Gilles Brassard honoré
- Gilles Brassard - L’indispensable informaticien
Affiliations et responsabilités
Affiliations de recherche
Unités de recherche
Directeur scientifique
Membre
Enseignement et encadrement
Enseignement
Cours siglés (session en cours uniquement)
Programmes
- 117510 – Baccalauréat en informatique
- 117520 – Majeure en informatique
- 119010 – Baccalauréat en mathématiques
- 119110 – Baccalauréat en mathématiques et informatique
- 119110 – Baccalauréat en mathématiques et informatique
- 120010 – Baccalauréat en physique
- 120510 – Baccalauréat en physique et informatique
- 120510 – Baccalauréat en physique et informatique
- 217510 – Maîtrise en informatique
Encadrement
Thèses et mémoires dirigés (dépôt institutionnel Papyrus)
Variations sur le protocole BB84 avec bases de polarisation secrètes
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Les circuits quantiques paramétrés universels comme modèles d'apprentissage automatique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
The art of post-truth in quantum cryptography
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Apprentissage de circuits quantiques par descente de gradient classique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
L'information algorithmique en physique : émergence, sophistication et localité quantique
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Complexité de Kolmogorov et corrélations quantiques; étude du carré magique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
L'équivalence entre le local-réalisme et le principe de non-signalement
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Effet de l'intrication brouillée sur la téléportation quantique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Automates cellulaires quantiques et relativité déformée
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Un modèle rétroactif de réconciliation utilité-confidentialité sur les données d’assurance
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Interactive quantum information theory
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
From Classical to Quantum Secret Sharing
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Échantillonnage des distributions continues non uniformes en précision arbitraire et protocole pour l'échantillonnage exact distribué des distributions discrètes quantiques
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Amplification de l'amplitude : analyse et applications
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Plateforme pour se protéger tant de soi-même que de ses "amis" sur Facebook
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Key Agreement Against Quantum Adversaries
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Structure de la distribution de probabilités de l'état GHZ sous l'action locale de transformations du groupe U(2)
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
The decoupling approach to quantum information theory
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Évolution des systèmes quantiques ouverts : décohérence et informatique quantique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Multi-Prover and parallel repetition in non-classical interactive games
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Quantum nonlocality, cryptography and complexity
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Implémentation de la multiplication des grands nombres par FFT dans le contexte des algorithmes cryptographiques
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Vie privée en commerce électronique
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Quantum pseudo-telepathy games
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
De computatione quantica
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
A survey of graph and subgraph isomorphism problems
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Développement d'un curriculum et d'un modèle de l'apprenant orientés vers un domaine multidisciplinaire : l'informatique quantique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
A socio-technological approach to sharing knowledge across disciplines
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Cryptographie quantique à plusieurs participants par multiplexage en longueur d'onde
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Classicalité du calcul quantique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Les codes correcteurs quantiques et leurs applications cryptographiques
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Analyse et comparaison de protocoles de purification de l'intrication quantique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Informatique quantique : algorithmes et complexité de la communication
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Towards a formal definition of security for quantum protocols
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Projets
Projets de recherche
Centre de recherches mathématiques (CRM)
Bringing the quantum revolution to fruition
Année 2_QUébec Ontario consoRtium on quantUM protocols (QUORUM)
QUébec Ontario consoRtium on quantUM protocols (QUORUM)
INTRIQ // L’infodynamique : le rôle de l’information en thermodynamique
L’apprentissage automatique quantique.
RESEARCH ACTIVITIES IN RELATION TO THE WORK DONE IN THE INSTITUTE QUANTUM INFORMATION PROCESSING PROGRAM
Quantum Information Science, Cryptography and Privacy
CENTRE DE RECHERCHES MATHEMATIQUES (CRM)
QUANTUM INFORMATION SCIENCE
Programme de stage international - Charles Alexandre Bédard / INTRIQ / Une approche calculable à l'émergence
Calculabilité au sens de Turing et complexité de Kolmogorov
QUANTUM INFORMATION SCIENCE AND CRYPTOGRAPHY
MEDAILLE D'OR GERHARD-HERZBERG EN SCIENCES ET GENIE DU CANADA
CENTRE DE RECHERCHES MATHEMATIQUES (CRM)
CRM'S MAJOR 5-YEAR PLAN : INVESTING IN PEOPLE AND INTELLECTUAL CAPACITIES, SUPPORTING CUTTING EDGE MATHEMATICAL RESEARCH, EXCEPTIONAL NEW OPPORTUNITIES, PARTNERSHIPS AND SYNERGIES
REGROUPEMENT STRATEGIQUE - INSTITUT TRANSDISCIPLINAIRE D'INFORMATIQUE QUANTIQUE (INTRIQ)
QUANTUM INFORMATION SCIENCE AND CRYPTOGRAPHY
MEDAILLE D'OR GERHARD-HERZBERG EN SCIENCES ET GENIE DU CANADA
CHAIRE DE RECHERCHE DU CANADA : QUANTUM INFORMATION PROCESSING
Rayonnement
En vedette
Mise en valeur d’une recherche
Création de la notion de cryptographie quantique
Publications et communications
Publications
Articles publiés dans des revues avec comité de lecture
- G. Brassard, L. Devroye et C. Gravel, « Exact classical simulation of the quantum mechanical GHZ distribution », IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT–62, no. 2, pp. 876 – 890, février 2016.
- C. H. Bennett et G. Brassard, « Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing », Theoretical Computer Science, Vol. 560, pp. 7 – 11, décembre 2014. (Republication du BB84 original en l'occasion de son trentième anniversaire)
- G. Brassard, Y. Elias, J. M. Fernandez, H. Gilboa, J. A. Jones, T. Mor, Y. Weinstein et L. Xiao, « Experimental heat-bath cooling of spins », European Physical Journal Plus, Vol. 129, no. 12, art. 266, décembre 2014.
- C. H. Bennett, G. Brassard et S. Breidbart, « Quantum cryptography II: How to reuse a one-time pad safely even if P=NP », Natural Computing, Vol. 13, no. 4, pp. 453 – 458, décembre 2014.
- G. Brassard, Y. Elias, T. Mor et Y. Weinstein, « Prospects and limitations of algorithmic cooling », European Physical Journal Plus, Vol. 129, no. 11, art. 258, novembre 2014.
- G. Brassard, A. Broadbent, E. Hänggi, A. A. Méthot et S. Wolf, « Classical, quantum and non-signalling resources in bipartite games », Theoretical Computer Science, Vol. 486, pp. 61 – 72, mai 2013.
- G. Brassard et A. A. Méthot, « Strict hierarchy among Bell theorems », Theoretical Computer Science, Vol. 486, pp. 4 – 10, mai 2013.
- E. Aïmeur, G. Brassard et S. Gambs, « Quantum speed-up for unsupervised learning », Machine Learning, Vol. 90, no. 2, pp. 261 – 287, février 2013.
- E. Aïmeur, G. Brassard, S. Gambs et D. Schőnfeld, « P3ERS: Privacy-Preserving PEer Review System », Transactions on Data Privacy, Vol. 5, no. 3, pp. 553 – 578, décembre 2012.
- G. Berlín, G. Brassard, F. Bussières, N. Godbout, J. A. Slater et W. Tittel, « Experimental loss-tolerant quantum coin flipping », Nature Communications, Vol. 2, no. 11, art. 561, 29 novembre 2011.
- G. Brassard, « The conundrum of secure positioning » (News & Views invité), Nature, Vol. 479, no. 7373, pp. 307 – 308, 17 novembre 2011.
- G. Brassard et A. A. Méthot, « Can quantum-mechanical description of physical reality be considered correct? », Foundations of physics, Bub Festschrift Special Issue, Vol. 40, no. 4, pp. 463 – 468, 2010.
- G. Berlín, G. Brassard, F. Bussières et N. Godbout, « Fair loss-tolerant quantum coin flipping », Physical Review A, Vol. 80, 062321, 2009.
- S. Bandyopadhyay, G. Brassard, S. Kimmel et W. K. Wootters, « Entanglement Cost of Nonlocal Measurements », Physical Review A, Vol. 80, 012313, 2009.
- E. Aïmeur, G. Brassard, J. M. Fernandez et F. S. Mani Onana, « ALAMBIC: A privacy-preserving recommender system for electronic commerce », International Journal of Information Security, Vol. 7, no. 5, pp. 307 – 334, octobre 2008.
- E. Aïmeur, G. Brassard et F. S. Mani Onana, Blind electronic commerce, Journal of Computer Security, Vol. 14, no. 6, pp. 535 – 559, 2006.
- E. Aïmeur, G. Brassard et F. S. Mani Onana, « Secure anonymous physical delivery », IADIS International Journal on WWW/Internet, vol. 4, no. 1, pp. 55 – 69, juin 2006.
- G. Brassard, H. Buhrman, N. Linden, A. A. Méthot, A. Tapp et F. Unger, « Limit on nonlocality in any world in which communication complexity is not trivial », Physical Review Letters, Vol. 96, no. 25, 250401, 30 juin 2006.
- G. Brassard et A. A. Méthot, « Can quantum-mechanical description of physical reality be considered incomplete? », International Journal of Quantum Information, Special Asher Peres Memorial Issue, Vol. 4, no. 1, pp. 45 – 54, 2006.
- G. Brassard, A. Broadbent et A. Tapp, « Quantum pseudo–telepathy », Foundations of Physics, Special Asher Peres Memorial Issue, Vol. 35, no. 11, pp. 1877 – 1907, 2005.
- G. Brassard, A. Broadbent et A. Tapp, « Recasting Mermin’s multi–player game into the framework of pseudo–telepathy », Quantum Information and Computation, Vol. 5, no. 7, pp. 538 – 550, 2005.
- G. Brassard, « Is information the key? » (Commentaire invité pour ouvrir le numéro inaugural), Nature Physics, Vol. 1, no. 1, pp. 2 – 4, octobre 2005.
- G. Brassard, A. A. Méthot et A. Tapp, « Minimum entangled state dimension required for pseudo-telepathy »,Quantum Information and Computation, Vol. 5, no. 4 & 5, pp. 275 – 284, 2005.
- E. Aïmeur, G. Brassard et S. Paquet, « Personal knowledge publishing: Fostering interdisciplinary communication », IEEE Intelligent Systems, Vol. 20, no. 2, pp. 46 – 53, 2005.
- G. Berlin, G. Brassard, F. Bussières, N. Godbout, S. Lacroix, S. O’Reilly et D. Summers–Lépine, « Towards an implementation of quantum key distribution in optical fibre telecommunication networks », Photons: Technical Review of the Canadian Institute for Photonic Innovations, Vol. 2. no. 1, pp. 21 – 23, 2004.
- E. Biham, G. Brassard, D. Kenigsberg et T. Mor, « Quantum computing without entanglement », Theoretical Computer Science, Vol. 320, no. 1, pp. 15 – 33. (Première parution de New track of TCS on Natural Computing), 2004.
- G. Brassard, P. Horodecki et T. Mor, « TelePOVM—A generalized quantum teleportation scheme », IBM Journal of Research and Development, Vol. 48, no. 1, pp. 87 – 97, 2004.
- G. Brassard, « Quantum communication complexity », Foundations of Physics, Vol. 33, no. 11, pp. 1593 – 1616, 2003.
- G. Brassard, C. Crépeau et S. Wolf, « Oblivious transfers and privacy amplification », Journal of Cryptology, Vol. 16, no. 4, pp. 219 – 237, 2003.
- E. Biham, M. Boyer, G. Brassard, J. van de Graaf et T. Mor, « Security of quantum key distribution against all collective attacks », Algorithmica, Vol. 34, no. 4, pp. 372 – 388, 2002.
- G. Brassard, P. Høyer, M. Mosca et A. Tapp, « Quantum amplitude amplification and estimation », AMS Contemporary Mathematics, Vol. 305, pp. 53 – 74, 2002.
- G. Brassard et T. Mor, « Multi–particle entanglement via two–party entanglement », Journal of Physics A, Vol. 34, no. 35, pp. 6807 – 6814, 7 septembre 2001.
- G. Brassard, N. Lütkenhaus, T. Mor et B.C. Sanders, « Limitations on practical quantum cryptography », Physical Review Letters, Vol. 85, no. 6, pp. 1330 – 1333, 7 août 2000.
- G. Brassard, « Ordinateurs quantiques », TSI: Technique et Science Informatiques, Vol. 19, nos. 1–2–3, pp. 99 – 105, janvier–mars 2000.
- G. Brassard, R. Cleve et A. Tapp, « Cost of exactly simulating quantum entanglement with classical communication », Physical Review Letters, Vol. 83, no. 9, pp. 1874 – 1877, 30 août 1999.
- G. Brassard, I. Chuang, S. Lloyd et C. Monroe, « Quantum computing », Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 95, no. 19, pp. 11032 – 11033, 15 septembre 1998.
- G. Brassard, S. Braunstein et R. Cleve, « Teleportation as a quantum computation », Physica D, Vol. 120, pp. 43 – 47, 1998.
- M. Boyer, G. Brassard, P. Høyer et A. Tapp, « Tight bounds on quantum searching », Fortschritte Der Physik, Vol. 46, pp. 493 – 505, 1998.
- C.H. Bennett, E. Bernstein, G. Brassard et U. Vazirani, « Strengths and weaknesses of quantum computing », SIAM Journal on Computing, Vol. 26, no. 5, pp.1510 – 1523, octobre 1997.
- G. Brassard, « Searching a quantum phone book », Science, Vol. 275, pp. 627 – 628, 31 janvier 1997.
- G. Brassard, C. Crépeau et M. Sántha, « Oblivious transfers and intersecting codes », IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT–42, no. 6, pp. 1769 – 1780, novembre 1996.
- C.H. Bennett, G. Brassard, S. Popescu, B. Schumacher, J.A. Smolin et W.K. Wootters, « Purification of noisy entanglement and faithful teleportation via noisy channels », Physical Review Letters, Vol. 76, no. 5, pp. 722 – 725, 29 janvier 1996.
- J. Boyar, G. Brassard et R. Peralta, « Subquadratic zero–knowledge », Journal of the ACM, Vol. 42, no. 6, pp. 1169 – 1193, novembre 1995.
- C.H. Bennett, G. Brassard, C. Crépeau et U.M. Maurer, « Generalized privacy amplification » , IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT–41, no. 6, pp. 1915 – 1923, novembre 1995.
- G. Brassard, « Time for another paradigm shift », ACM Computing Surveys, Vol. 27, no. 1, pp. 19 – 21, mars 1995.
- A. Berthiaume et G. Brassard, « Oracle quantum computing », Journal of Modern Optics, Vol. 41, no. 12, pp. 2521 – 2535, décembre 1994.
- C.H. Bennett, G. Brassard, R. Jozsa, D. Mayers, A. Peres, B. Schumacher et W.K. Wootters, « Reduction of quantum entropy by reversible extraction of classical information », Journal of Modern Optics, Vol. 41, no. 12, pp. 2307 – 2314, décembre 1994.
- C.H. Bennett, G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. Peres et W.K. Wootters, « Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein–Podolsky–Rosen channels », Physical Review Letters, Vol. 70, no. 13, pp. 1895 – 1899, 29 mars 1993.
- C.H. Bennett, G. Brassard et N.D. Mermin, « Quantum cryptography without Bell's theorem », Physical Review Letters, Vol. 68, no. 5, pp. 557 – 559, 3 février 1992.
- C.H. Bennett, F. Bessette, G. Brassard, L. Salvail et J. Smolin, « Experimental quantum cryptography », Journal of Cryptology, Vol. 5, no. 1, pp. 3 – 28, 1992.
- S. Bengio, G. Brassard, Y.G. Desmedt, C. Goutier et J.–J. Quisquater, « Secure implementation of identification systems », Journal of Cryptology, Vol. 4, no. 3, pp. 175 – 183, 1991.
- G. Brassard, C. Crépeau et M. Yung, « Constant–round perfect zero–knowledge computationally convincing protocols », Theoretical Computer Science, Vol. 84, pp. 23 – 52, 1991.
- G. Brassard, D. Chaum et C. Crépeau, « Minimum disclosure proofs of knowledge », Journal of Computer and System Sciences, Vol. 37, no. 2, pp. 156 – 189, octobre 1988.
- G. Brassard et S. Kannan, « The generation of random permutations on the fly », Information Processing Letters, Vol. 28, pp. 207 – 212, 29 juillet 1988.
- P. Beauchemin et G. Brassard, « A generalization of Hellman's extension to Shannon's approach to cryptography », Journal of Cryptology, Vol. 1, no. 2, pp. 129 – 131, 1988.
- C.H. Bennett, G. Brassard et J.–M. Robert, « Privacy amplification by public discussion », SIAM Journal on Computing, Vol. 17, no. 2, pp. 210 – 229, avril 1988.
Disciplines
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