La catalyse hétérogène joue un rôle essentiel dans de nombreux procédés industriels visant à améliorer leurs performances et rendre l'industrie chimique plus durable. Le défi de découvrir des catalyseurs optimaux passe par la compréhension détaillée des interactions complexes entre les catalyseurs et les réactifs à différentes échelles de longueur et de temps. Afin d'accélérer la recherche de nouveaux catalyseurs, la simulation numérique a été un outil de choix. Cependant, la recherche des catalyseurs sélectifs tels que les alliages à plusieurs composants, les catalyseurs monoatomiques ainsi que les catalyseurs magnétiques ont montré les limites des méthodes conventionnelles comme la DFT, en particulier pour capter les effets des corrélations fortes et les phénomènes liés aux spins.

L'ordinateur quantique a le potentiel de devenir un outil transformateur pour ce type de systèmes, car est intrinsèquement mieux adapté pour surmonter ces défis. Le sujet de stage consiste à explorer le potentiel de l'ordinateur quantique pour décrire la partie « active » du complexe représentant l'état de transition de la réaction chimique. Afin d'identifier les états de transition des systèmes catalytiques des calculs ab-initio conventionnels sont nécessaires pour identifier les orbitales participant activement dans la décomposition et la formation des liaisons chimiques.

L'objectif du stage est d'utiliser les méthodes conventionnelles de modélisation moléculaire pour identifier l'espace actif de quelques systèmes catalytiques simples permettant de définir des sous-systèmes traitables par des émulateurs d'ordinateurs quantiques. L'idée de préparer une méthodologie de calcul pour traiter les systèmes catalytiques dans l'ordinateur quantique. L'automatisation du processus de simulation numérique des systèmes catalytiques passera forcément par une phase d'hybridation ou une partie du système est traité par de méthodes conventionnelles et l'autre partie par le calcul dans l'ordinateur quantique.

• Formation de type ARTeQ de l'ENS Paris-Saclay et l'Université Paris-Saclay qui s'inscrit dans le cadre du centre QUANTUM Paris-Saclay de l'Université Paris-Saclay et de l'Institut Polytechnique de Paris.

• Bases solide en programmation C/C++, Python, Java, Jscript, bases de données (mongodb postgresql)

• Bases solides en calcul scientifique et programmation scientifique.

• Connaissances en méthodes de calculs ab-initio

• Connaissances en algorithmes de calcul quantique (Ordinateur quantique)

• Connaissance de technologies quantiques, selon une démarche pluridisciplinaire associant physique quantique et informatique.

Air Liquide est labellisé Happy Trainees.

• Localisation géographique: Les Loges, France

• Date de début souhaitée: 1er trimestre 2025

• Durée: 6 mois

• Rémunération: selon profil (entre 1300€ et 1600€/mois)