Projets novateurs réalisés

Quantum annealing of 3D spin glasses with neural network wavefunctions

D-Wave is at the forefront of building quantum annealers, which are quantum computing devices that can potentially solve an important class of problems more efficiently than classical computers. One important goal of D-Wave is to claim that they have attained quantum supremacy, which means they have built a machine that can do something that no classical computer can achieve in a reasonable amount of time (multiple weeks/months on a supercomputing cluster).
To claim that their machine does solve these problems, they have to compare their machine with numerical simulations of said machine. For this, they employ tensor network approaches or quantum Monte Carlo simulations. The latest D-Wave machine operates on thousands of qubits, for which accurate simulations with the aforementioned numerical techniques will take millions of years on a supercomputing cluster.
In this research project, we will develop a simulation of a quantum annealing protocol for a three-dimensional spin glass. We intend to use neural network wave functions, which are a class of variational ansatz that has been used in the past to solve ground state problems, and perform dynamics on a variety of different systems. The latter comes with additional difficulties and requires advanced numerical methods to provide a stable…

L’étude de la régulation métabolique des adaptations épigénétiques dans les cancers du sein triple-négatifs

Le cancer du sein triple négatif (CSTN) présente un pronostic défavorable, et une forte chimiorésistance. Les cellules du CSTN s’adaptent à la privation d’oxygène, aux carences nutritionnelles, et aux traitements à l’aide de reprogrammations épigénétiques. Les enzymes de remodelage de la chromatine orchestrent une réorganisation épigénétique en réponse aux fluctuations métaboliques dans les cellules de CSTN. En utilisant des modèles cellulaires de CSTN, le labo Deblois a démontré une localisation atypique d’un complexe enzymatique régulant l’alpha-cétoglutarate et la nicotinamide adénine dinucléotide à la chromatine, particulièrement dans les cellules CSTN chimiorésistantes. Ce projet testera l’hypothèse que ce complexe nucléaire interagit avec des facteurs de remodelage chromatinien, régulant les niveaux globaux d’acétylation et de méthylation d’histones associés à ce profil métabolique atypique. Cette étude pourrait révéler un remodelage adaptatif du métabolisme et des profils de méthylation et d’acétylation des histones dans les cellules CSTN chimiorésistantes, dévoilant des vulnérabilités pharmacologiquement exploitables.

Synthesis and characterization of catalysts for the production of lactic acid from biomass residues.

Annually, the global dairy industry generates more than 200 million tons of whey, with cheese production being a significant contributor. Approximately every kilogram of cheese produced generates 9 liters of whey waste, presenting financial and environmental challenges due to its high organic content. Lactose, one of the most abundant components of cheese whey, is an economical raw material for synthesizing valuable compounds.

In this project, we propose a catalytic process that converts an aqueous lactose solution into high-value products, notably lactic acid. This conversion takes place within a fluidized bed reactor employing catalytic materials. The intern’s responsibilities include characterizing the catalyst, which was previously synthesized in Canada, and comparing it with materials developed at the host institution. Following the selection of catalysts with the desired physicochemical properties, the intern will conduct testing in Canada. We anticipate that the synthesis of the new catalyst will result in particles with a size of less than 200 micrometers, ideal for fluidization. These catalysts are expected to contain acid sites that promote acid conversion while preventing the formation of undesirable byproducts.

Botulinum toxin type A for injection of bilateral upperextremity tremor in patients with Essential Tremor usingkinematic assessment

Current treatment options for tremor, the most common movement disorder, are quite poor. Discontinuation of compliance to oral medications is due to significant side effects and no noticeable benefit in tremor severity. Botulinim toxin type A is a recognized tremor therapy however, adverse events and the inability of Movement Disorder Neurologists to visually locate these tremor-causing muscles results in abandoning the use of BoNT-A injections. This project aims to provide an objective method using motion sensors to guide MDNs in determining individualized muscle selection and dosing parameters. This will improve tremor treatment, improve functional benefits to patients and give physicians the new option to properly target the tremor muscles in the limb to increase efficacy of the treatment and lower the risk of side-effects.

Évaluation des impacts du déneigement d’infrastructures cyclables sur les comportements de mobilité, les attitudes et intentions à l’égard de la pratique du vélo en hiver

En collaboration avec la Ville de Sherbrooke, ce projet de recherche a pour objectif d’évaluer les impacts du déneigement d’infrastructures cyclables sur la pratique du vélo en hiver, les perceptions et intentions à l’égard du vélo en hiver et l’expérience cyclable hivernale dans une ville de taille moyenne au Québec.
Des enquêtes web seront réalisées auprès de la communauté cycliste de la municipalité et auprès de la population générale afin de mesurer ces impacts. De plus, des entrevues individuelles seront réalisées auprès de cyclistes afin de mieux comprendre l’impact du déneigement de ces infrastructures sur les bénéfices, les motivations et les freins à la pratique du vélo comme mode de déplacement en hiver. Ces entrevues permettront aussi de collecter les avis sur la qualité du déneigement au cours de l’hiver 2023-2024.
Les analyses des résultats de ces enquêtes et entrevues aideront la Ville de Sherbrooke à évaluer son projet pilote de déneigement, d’identifier les meilleures pratiques pour la poursuite du déneigement les années subséquentes et d’évaluer l’impact sur la mobilité des citoyens et citoyennes.

Thales : Évaluation et explication des LLM (Large Language Model) : comment transférer le jugement d’experts dans un LLM évaluateur

Les architectures et techniques d’apprentissage qui ont mené à la création des Large Language Models (LLM)
sont la cause de leur succès et de leurs défauts. En effet, ils sont surprenamment performants, apprenants et
faciles à utiliser, mais leurs erreurs sont très difficiles à expliquer et contrôler. Étant donné que le développement
actuel et futur des modèles de fondations est hors de notre contrôle, il faut les voir comme des boîtes noires dont
la sortie doit alors être validée et expliquée. Ce faisant, Thales favorisera l’adoption de cette technologie dans
des domaines critiques qui pourront alors bénéficier de ses bienfaits.
Ce stage aura pour objectif le développement de modèles de LLM spécialisés par fine-tuning sur des tâches
d’évaluation et explication en référence à des métriques telles que la pertinence contextuelle.
Ce stage vise le développement de techniques de génération de données exploitant: l’apprentissage de prompt;
l’évaluation par des modèles experts; le feedback d’évaluateurs experts; et les explications de la chaîne de
raisonnement du LLM.

Caractérisation de la spéciation et traitement des thiosels provenant des collecteurs par rapport aux rejets miniers riches en pyrrhotite

Les thiosels figurent parmi les contaminants d’intérêt émergeant présents dans les effluents miniers, leur importance ayant été accrue en raison du resserrement des réglementations dans l’activité minière canadienne. Ils sont responsables de l’acidité retardée, entraînant une toxicité aquatique dans les plans d’eau récepteurs.
Ces contaminants sont générés en tant que produits intermédiaires lors de l’oxydation des minéraux sulfurés. Ils peuvent également être produits lors de la dégradation des collecteurs dans l’étape de flottation pour la séparation du concentré de la gangue.
Les différents types de thiosels peuvent produire des quantités différentes d’acidité et sont stables dans des conditions différentes de pH et de température.
Dans ce cadre, ce projet de recherche vise à l’évaluation de la spéciation et l’efficacité de traitement par l’ozonation en microbulles des thiosels en provenance des collecteurs, par rapport aux rejets miniers riches en pyrrhotite. Ce projet contribuera à l’optimisation des conditions du bassin de résidus ainsi que de celles du processus de flottation pour réduire la génération de ces contaminants et mettre en place une stratégie de traitement plus précise.

Kinematic Assessment for Cervical Dystonia and guiding Botox injections

The current treatment of cervical dystonia (Torticollis) uses Botox® (onabotulinumtoxinA) is an approved treatment by Health Canada and FDA. Botox® injections help to correct abnormal movements of the neck as well as any severe discomfort and pain related to the movement disorder. At present clinical limitations still exist for Movement Disorder Neurologists as it is difficult to transfer the medical skills required to locate the muscles that cause these dystonic and tremor-causing movements to other individuals. Presently, only highly skilled MDN’s are able to visually locate some of the muscles on the patient’s neck and shoulders that could cause the abnormal movements, thus restricting the number of physicians that can perform this task. What is more problematic is that it can take up to 4 cycles of injections before the optimal dose and muscle selection can be reached; meaning patients do not receive the best possible care until at least one year after treatment. As a result this can have a significant impact on patient outcomes and quality of life.

Copsys Intelligent Digital Skin

This project seeks to fully develop Copsys Intelligent Digital Skin (CIDS) technology, elevating it from Technology
Readiness Level (TRL) 7 to market readiness. CIDS, a novel paint-based digital technology, aims to revolutionize
corrosion and asset integrity management across various industries. It integrates impressed current cathodic
protection (ICCP) within a coating, marking a significant innovation in ICCP technology. This advancement not
only enhances ICCP’s performance and applicability but also enables coatings to function as “feeling” skin,
remotely monitoring protective barrier integrity.
The project’s journey, fueled by prior MITACS funding, has already advanced CIDS from TRL 4-5 to TRL 7,
particularly in addressing Corrosion Under Insulation (CUI) challenges. The current phase includes experimental
development to confirm CIDS’s efficacy in marine applications; as well as prepare for a Phase 2 offshore pilot,
exploring CIDS applications for varied asset geometries, and assessing its impact on overprotection and hydrogen
evolution, compared to traditional ICCP methods.

What Normative Foundation for the Diffusion of Academic Knowledge? An Inquiry in Philosophy of Education

This research project will investigate the accountability of universities in the dissemination of academic knowledge to the larger society. This project explores the normative grounds, i.e. the reasons that entail an obligation, on which universities justify their dissemination engagement and processes. More specifically, what are the current models for higher education institutions regarding the transmission of knowledge, and are those normative engagements convincing? To answer those questions, this project will (1) gather and identify the explicit aims conferred to higher education in real-life post-compulsory institutions, and (2) conceptualize and clarify the different university models it encourages or creates. This project will use a comparison analysis between the American, Canadian, and Quebecer higher education systems to highlight the leading values that inform different political and institutional decisions. This project ultimately wants to determine if the dissemination of knowledge is an aim for higher education institutions and universities in general, and if so, to identify the best practices to encourage the dissemination of knowledge.

Reduction of off-flavors and improvement of color of pea protein: Potentials and feasibility of ozone treatment processes

The overall goal of this project is to remove off-flavors from pea plant proteins using ozone. Considering the
dietary, animal welfare, and environmental impacts of animal proteins, there is growing awareness and interest in
alternative protein sources. Plant protein is one major alternative protein source whose utilization could help
address these sustainability issues. However, plant proteins do come with certain off flavors which limits their
widespread acceptance.
The removal of these off-flavors from plant proteins would increase the acceptability and widespread utilization of
these proteins, and this has a high potential to enhance the alternative protein industry. These research findings
will benefit both industrial partners involved in this project, as well as the food industry in improving the quality of
pea protein. This research will also help train and create knowledge, expertise, and experience for HQPs.

Projet Quorum au Musée de la civilisation de Québec

Le Musée de la Civilisation de Québec, dans le cadre d’une exposition permanente sur l’histoire du Québec,
introduit des bornes interactives. En répondant aux questions sur les bornes, les visiteurs recevront une carte
postale numérique unique, modelée par leurs réponses. Cette activité offre ainsi une expérience véritablement
personnalisée. Inspirée d’une fresque de l’exposition, cette carte offre une introspection individuelle, tandis qu’un
écran de visualisation permet une comparaison collective. Avant l’intégration des questions dans les bornes, un
sondage pilote est réalisé pour tester leur pertinence. À la suite de ce sondage, des analyses statistiques sont
effectuées pour élaborer des dimensions distinctes. En tant qu’exposition permanente, ces questions seront
posées sur une durée de 10 à 15 ans, offrant une opportunité unique d’observer l’évolution sociologique des
perspectives des visiteurs, qu’ils soient québécois ou étrangers, sur des enjeux profondément ancrés dans
l’histoire du Québec.