PhD-Algorithmes quantiques 'quantum walks' pour des use-cases cybersécuritéOrange

L'ambition de la Division Innovation est de porter plus loin l'innovation d'Orange et de renforcer son leadership technologique, en mobilisant nos capacités de recherche pour nourrir une innovation responsable au service de l'humain, éclairer les choix stratégiques du Groupe à long terme et influencer l'écosystème digital mondial.
Nous formons les expertes et les experts des technologies d'aujourd'hui et de demain, et veillons à une amélioration continue de la performance de nos services et de notre efficacité. La division Innovation rassemble, dans le monde, 6000 salariés dédiés à la recherche et l'innovation dont 740 chercheurs. Porteurs d'une vision globale avec une grande diversité de profils (chercheurs, ingénieurs, designers, développeurs, data scientists, sociologues, graphistes, marketeurs, experts en cybersécurité...), les femmes et les hommes de Innovation sont à l'écoute et au service des pays, des régions et des business units pour faire d'Orange un opérateur multiservices de confiance.
« Au sein d'IT and Services, la direction ECSI a pour rôle de développer des solutions innovantes pour le groupe Orange et ses clients dans le domaine de la cybersécurité, l'IoT et les services de connectivité pour les entreprises. En intégrant le département CyberS spécialisé en cybersécurité de la direction ECSI, vous évoluerez dans un environnement technique pointu, positionné au coeur de la stratégie du groupe Orange en lien avec les équipes opérationnels sécurité du group

Contexte global et problématique du sujet :
Votre rôle est d'effectuer un travail sur la thèse ' Utilisation et adaptation des algorithmes quantiques ' quantum walks ' sur des use-cases de cybersécurité '. Dans certains problèmes industriels, on peut faire face à un manque de données ou un coût énergétique trop élevé pour résoudre certains problèmes avec des ordinateurs classiques. La cybersécurité en est un parfait exemple. En 2025 : un demi-million de nouveaux malware en plus de 2024 pour arriver à un total d'1M5. Le Quantum Computing est une technologie d'avenir permettant potentiellement de répondre à ces besoins. De plus, l'ONU considère cette année comme l'année internationale de la science et des technologies quantiques. Nous avons déjà des résultats encourageants sur des modèles quantiques pour la détection de malware. Une première thèse nous a permis d'identifier des sources d'améliorations. Nous devons maintenant explorer d'autres types d'algorithmes quantiques. Les algorithmes de type Quantum Walk sont sujet à un fort intérêt car trouvent des applications dans de nombreux domaines : Machine Learning, parcours de graphe, ...
Ressources :
- Douglas-Wang ' Efficient quantum circuit implementation of quantum walks '
- Qiang-Ma-Song ' Review on Quantum Walk Computing : theory, implementation and applications '
- Breiman ' Random Forests '
- Scornet - Hooker ' Theory of Random Forests : A review '
Objectif scientifique - résultats et verrous à lever :
L'objectif de la thèse est de développer une expertise sur les algorithmes de type Quantum Walks, de prouver des résultats sur leur comportement afin de créer des modèles fonctionnels et scalables, prêts à l'arrivée d'ordinateurs quantiques universels.
Verrous à lever :
- Maîtriser les outils mathématiques liés au machine learning et au quantum computing. Comprendre le fonctionnement des quantum walks.
- Appréhender les différentes technologies quantiques pour développer de manière efficace nos algorithmes.
- Regrouper et traiter de manière pertinentes les données relatives à nos use-cases.
Résultats attendus :
- La rédaction d'un état de l'art technique sur les quantum walks et leurs applications.
- L'implémentation d'un ou plusieurs algorithmes basés sur les quantum walks optimisés pour la détection de malware et adaptables à d'autres use-cases de cybersécurité.

Compétences et qualités personnelles exigées par le poste :
Connaissances poussées en quantum computing, en particulier sur les sujets du Quantum Machine Learning et des quantum walks.
Maitrise de l'implémentation sur différentes technologies quantiques (Qiskit, Perceval, ...)
Connaissances en mathématiques, dans les domaines des marches aléatoires et de la théorie des graphes.
Intérêt pour les sujets de cybersécurité.
Formation demandée :
Master ou diplôme d'ingénieur dans un cursus informatique quantique, mathématiques ou physique.
Expériences souhaitées :
Stage de recherche dans le domaine de l'informatique quantique ou similaire.
Une première expérience dans le domaine de la cybersécurité (stage, projet, ...) sera appréciée.

Un plan d'épargne entreprise et retraite, l'intéressement, la participation, une couverture santé et prévoyance, des réductions sur les offres et produits d'Orange ainsi que les activités sociales et culturelles proposées par le comité d'entreprise.