At UTBM, I teach undergraduate and graduate students enrolled in engineering degrees in Computer Science and Mechanical Engineering. Resources for my classes can be found here (in french). I also teach in an international Master in Physics, Photonics and Nanotechnology at University Bourgogne Franche-Comté as well as in the French-Togolese Master degree in Computer Science at Lomé University in Togo.
My current research is on applications of algebraic geometry to quantum information theory. This geometric approach splits in two directions: geometric description of entanglement and operator-based proofs of contextuality. In 2019 I defended my habilitation thesis intitled On the projective geometry of entanglement and contextuality. Here are my coauthors.
A new hyperelastic model for anisotropic hyperelastic materials with one fiber family (with Renye Cai, Feng Zhi-Qiang , François Peyraut). Accepted in International Journal of Solids and Structures (2015)
A constructive apporach of invariants of behaviour laws with respect to an infinite symmetry group - Application to an anisotropic hyperelastic material with one fiber family (with Anh-Tuan Ta,
Nadia Labed, Alain Thionnet, François Peyraut). International Journal of Solids and Structures 51.21 (2014): 3579-3588.
Since 2011 I have been colaborated with Mathematicians, Computer Scientists and Physicists. Here is the list of my coauthors by chronological order of cooperations and with the number of join publications:
Depuis 2006 j'enseigne les mathématiques dans les formations d'ingénieur de l'UTBM. J'interviens dans les enseignements du premier cycle et des cycles ingénieur mécanique et ingénieur informatique. Je participe aussi au master international Physics Photonics and Nanotechnology d'UBFC et au master de l'UTBM en informatique délocalisé à l'Université de Lomé.
Géométries pour l'ingénieur
Géométries pour l'ingénieur est un livre coécrit avec Jean-Noël Martin
sur la base de nos enseignements en cycle ingénieur à l'UTBM et publié
aux éditions Ellipses. Ce livre de cours et d'exercices a pour objectif de replacer la géométrie comme composante forte de la formation mathématique des ingénieurs. Pour cela nous croisons dans cet ouvrage les approches géométriques avec la CAO et l'infographie.
Des exercices, des TP et des sujets d'étude corrigés accompagnent le lecteur. Un site dédié
au livre, contient notament les
fichiers Matlab relatifs au TP.
L'UTBM offre la possibilité aux étudiants du TC et des cycles ingénieurs de suivre des UV à projets (AC, TX, TO, TW, MR). C'est un excellent moyen pour les étudiants de travailler sur un sujet original, de développer de l'autonomie dans le travail, de se former en profitant des opportunités offertes par les nouvelles technologies (MOOC, conférences en lignes). Depuis 3 ans je propose des sujets en lien avec mes thèmes de recherche. Les rapports des projets que j'ai encadrés se trouvent sur la page UV à projet. N'hésitez pas à me contacter si vous êtes intéressés par ce type de travail.
Enseignements Printemps 2020
MT44 Analyse numérique et splines.
Je suis responsable de ce cours. Il s'agit d'une introduction à l'analyse numérique mais avec une orientation pour les métiers de l'image puisqu'on y aborde les courbes et surfaces de Bezier
ainsi que les courbes splines. On y découvre en particulier le très joli algorithme de de Casteljau qui contient dans son écriture toutes les propritétés des courbes et surfaces de Bézier.
On peut télécharger le cours ici et les travaux dirigés là. Ce semestre le cours est enseigné à distance depuis le 17 mars via la plateforme Discord et des resources supplémentaires d'accompagnement sont disponibles sur Moodle.
Students
I supervise PhD theses, master projects but also undergaduate reseach projects (AC20 and TX projects) on topics related to mathematics, quantum information and computer science.
PhD
Colm Kelleher. Colm is currently my PhD student. Colm is working on quantum games based on configurations from finite geometry. He has been implemented some orignal games on the IBM Quantum Experience.
Grâce Amouzou. Grâce started her PhD in March 2020. She has been working on the quantification of nonlocality of quantum pure states by geometrical tools. In Spring 2020 she collaborated with my master student Jeoffrey Boffeli to study hypergraph states. Grâce is in a dual PhD program between University of Lomé and UBFC. Her advisor at Lomé University is Kossi Atchonouglo.
Henri de Bourtray. I cosupervised Henri's thesis with Alain Giorgetti and Pierre-Alain Masson. Henri worked on proofs and verifications of quantum programs. He studied quantum properties that can be checked on quantum computers during quantum programs execution. In the second part of his thesis, Henri discussed questions related to contextualiy of configuration of observables. Henri defended his thesis in December 2022 and is now a researcher at Colibri .
Hamza Jaffali. Hamza defended his PhD in October 2020 on quantifying entanglement in quantum algorithms by geometric tools. He has published several works on Grover's and Shor's algorithms and proposed to use Machine Learning techniques to classify entanglement. Hamza's PhD was funded by the regional grant PHYFA (Photonic Platform for HYperentanglement in Frequencies and its Application). Hamza works as a researcher at Colibri
Renye Cai. Renye was a PhD student in nonlinear mechanics at UTBM from 2014 to 2017. She defended her thesis in March 2017 where she introduced new models of behavior law for anisotropic materials. I was cosupervising Renye's work with François Peyraut and Zhi-Qiang Feng. Renye is now working in China.
Ahn Tuan Ta. Ahn Tuan worked as a PhD student at UTBM between 2011 and 2014. He built - using the invariant theory techniques - some new bases of invariants for studying anisotropic materials. I did cosupervise his work with François Peyraut, Nadia Labed and Alain Thionnet.
Masters projects
(Spring 2020) M2 project of Colm Kelleher. Colm is a student of the International Master Math4Phys at UBFC. Colm is working on a finite geometric understanding of X-states density matrices
(Spring 2020) M2 internship of Jeoffrey Boffeli for the UBFC International Master Pysics Photonics and Nanotechnology. Jeoffrey is studying nonlocality of hypergraph states
on the IBM Quantum Experience.
(Spring 2018) M1 project of Yeva Poghosyan for the International Master Physics Photonics and Nanotechnology, University Bourgogne Franche-Comté. Yeva worked on the use of Finite Elements Methods for solving Schrödinger equation.
(Spring 2018) M1 projet of Jérôme Boulmier and Maxime Pinard for the engineering Master degree in computer science at UTBM. This work was co-supervised with Metod Saniga. The paper "Veldkamp Spaces of Low-Dimensional Ternary Segree" in Results in Mathematics has been written at the end of the projet and is based on Jérôme and Maxime's programs.
(Fall 2017) M2 project of Hamza Jaffali and Ismaël Nounouh for the engineering Master degree in computer science of UTBM. Hamza and Ismaël wrote a report on quantum games and potential applications to Smart grids.
(Spring 2016) M1 project of Hamza Jaffali (UTBM). Hamza computed the singular types of hyperplane sections of the variety of separable states in the three-qutrit case. His work was used to write the paper "Three-qutrit entanglement and simple singularities" published in Journal of Physics A
Undergraduate Research
UTBM gives the opportunity for students to work on projects starting at undergraduate level with the course AC20. When possible I propose subjects related to my research or topics I am interested to work in. You can have a look at recent subjects (in french) here.
Music
I play the hurdy-gurdy, a medieval French instrument, that I have been performing with since I'm 14. I taught for more than 10 years at the conservatory of Belfort and I have been playing with many bands over the past 30 years. Music have always been a way to meet great artists, performers, and most importantly wonderfull human beings on stage or next to it with the audience. Currently I'm a member of the following bands.
The Gaulway Ramblers
I'm currently a member of the Gaulway Ramblers an american-irish-quebec-french band that was formed in Auburn, Alabama. In May 2022, we recorded our first album and have been played in a couple of music festival in the south of US, inluding the Celtic-Bayou Festival of Lafayette, Lousiana, as well as the celtic fest of the Rez in Jacksonville, Mississippi. Here is a short video of our gig at the Loft in Columbus, Alabama.
Chiceface
I also have been playing with Chicheface over the past 8 years. Chicheface is a folk band based on Belfort. Here is a video made by my sister (with only one camera !) for our first FIMU festival in 2015. Chicheface has been playing in the region Bourgogne Franche-Comté but also in Palestine with the conservatory Edward Said.
AC20-TX
Sur cette page vous trouverez quelques rapports et documents concernant les UV AC20 (Tronc Commun) ou TX (Branche) que j'ai encadré ces dernières années.
Printems 2021
AC20 Théo Durr et Célian Humbert ont étudié le chaos et les systèmes dynamiques non déterministes ici alors que Marius Bozane et Quentin Trombini ont fait des expériences avec la machine quantique d'IBM pour tester la capacité de la machine à générer de l'aléatoire. Leur rapport est disponible là.
Printemps 2020
AC20 Aurore Chappuis a travaillé sur le problème de la factorisation et l'étude de la complexité. Son rapport est disponible ici. Aubert Hervé a lui travaillé sur les courbes de Bézier et en particulier sur les hodographes pythagoriciennes. Son travail est là. Enfin ce semestre Alexandre Desbos a travaillé sur la cryptographie quantique. Il a notamment implémenté sur la machine d'IBM les protocoles BB84 et E91 comme on peut le lire ici.
Automne 2019
AC20 Thomas Bedrine et Bastien Barneoud, étudiants de TC03 ont travaillé sur le problème à trois corps. Leur travail comporte notamment des simulations numériques. Leur rapport est disponible là.
Automne 2016
TW52 Hamza Jaffali et Ismaël Nounouh ont réalisé un projet sur l'utilsation de communication quantique dans la gestion des smart grids. Ils ont travaillé sur des scénarios de gestion d'énergie s'appuyant sur la théorie des jeux quantiques. Leur rapport se trouve là.
Printemps 2016
TX52 "Intrication des trois qutrits". Hamza Jaffali, étudiant en INFO 4, a traité ce sujet dans la suite de ses travaux en AC20 (voir printemps 2014). Il s'agissait d'appliquer au cas des systèmes quantiques à trois qutrit des techniques d'analyse que j'avais appliqué au cas des 4-qubit. Ce travail a nécessité des calculs sous Maple pour déterminer le type de singularité (au sens des singularités des hypersurfaces) associé à certains états quantique. Un article de recherche est issu de ses travaux, voir partie recherche.
AC20 "Complexité des algorithmes". Benoit Cortier et Jérome Boulmier (TC04) ont travaillé sur la complexité des algorithmes. Ils ont d'abord étudié les algorithmes de tri classiques et ont appris à en évaluer la complexité à la fois par des approches élémentaires puis en utilisant des résultats plus sophistiqués comme le Master Theorem. Le dernier chapitre de leur mémoire est consacré à la géométrie des espaces de Veldkamp que j'utilise dans mes recherches avec mon collègue Metod Saniga. Sur ce sujet Benoit et Jérome ont écrit des algorithmes permettant le calcul des hyperplans et des lignes de Velkamp en réussissant a diminuer de manière très significative la complexité dans le cas des configurations de types "plongements de Segre". Leur rapport s'intitule Algorithm complexity analysis.
AC20 "Fondement de la mécanique quantique". Nicolas Weber (TC04) a travaillé sur les bases de la mécanique quantique en étudiant les paradoxes historiques (dualité onde/corpuscule, paradoxe EPR) et comment ces paradoxes s'expliquent dans le formalisme de la physique quantique. La fin de son rapport est consacré à quelques applications à la théorie de l'information quantique pour illustrer le fait que ces paradoxes sont aujourd'hui considérés comme des ressources pour développer de nouvelles technologies et de nouveaux paradigme. Le rapport de Nicolas se trouve là: Fondements de la mécanique quantique et paradoxes.
Printemps 2014
AC20 "Théorie de l'information quantique". Lucas Budai, Hamza Jaffali et Ismael Nounouh ont travaillé en TC04 sur le thème de l'information quantique. Ils ont produit un rapport qui peut servir de très bonne introduction au sujet puisque cela couvre à la fois les bases mathématiques mais également quelques protocoles de communication quantique ainsi qu'une présentation des algorithmes quantiques fondamentaux (Deutsh, Grover et Shor). Pour le lire: Principes fondamentaux de l'informatique quantique.
AC20 "Forward secrecy". Jérome Boursier (TC04) a travaillé sur l'algorithme de Deffie-Hellman et l'utilisation du principe de Forward Secrecy. Il a en particulier étudié la version qui utilise des courbes elliptiques pour générer de manière effectives les paramètres éphémères de l'algorithme. Son rapport s'intitule Etude du Frorward Secrecy.
Automne 2013
AC20 "Cryptographie". Simon Magnin-Feysot (TC05) a travaillé en automne 2013 sur le chiffrage RSA en cryptographie classique et sur l'algorithme (quantique) de Shor qui permet de casser en temps polynomial le cryptosystème RSA. Son rapport s'intitule Cryptographie: de RSA à l'algorithme de Shor.
Miscellaneous
A few websites, links and other resources:
Mathematics Genealogy Project. Le site des généalogies mathématiques. Si vous vous intéressez à la géométrie, on est sûrement cousins.
Images des Mathématiques. Un site où des chercheurs présentent pour le grand public la recherche en mathématiques vivante et active. Un jeu de couleur "Piste verte, piste bleue,..." permet de faire son chemin parmi les articles écrit pour une très grande audiance jusqu'à ceux qui nécessitent quelques connaissances en mathématiques.
Tout est quantique. Des animations très sympas pour découvrir de façon ludique quelques étrangetés du monde quantique.
Ojos Fritos.
Pour finir un petit blog pour mettre un peu de culture dans un monde de brutes.
Elements
Text
This is bold and this is strong. This is italic and this is emphasized.
This is superscript text and this is subscript text.
This is underlined and this is code: for (;;) { ... }. Finally, this is a link.
Heading Level 2
Heading Level 3
Heading Level 4
Heading Level 5
Heading Level 6
Blockquote
Fringilla nisl. Donec accumsan interdum nisi, quis tincidunt felis sagittis eget tempus euismod. Vestibulum ante ipsum primis in faucibus vestibulum. Blandit adipiscing eu felis iaculis volutpat ac adipiscing accumsan faucibus. Vestibulum ante ipsum primis in faucibus lorem ipsum dolor sit amet nullam adipiscing eu felis.
Preformatted
i = 0;
while (!deck.isInOrder()) {
print 'Iteration ' + i;
deck.shuffle();
i++;
}
print 'It took ' + i + ' iterations to sort the deck.';