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Le plan quantique français

Publié le : 18 octobre 2021Par

La France ne veut surtout pas rater le train de la (possible) prochaine révolution digitale, et va investir massivement dans l’informatique quantique.

La France, qui possède des compétences reconnues dans le domaine des technologies quantiques, espère bien conserver sa place sur la scène internationale, et ne pas manquer le train du quantique comme elle a raté celui des plateformes (Gafa). L’ambitieux plan quantique présenté en grandes pompes au début de l’année par Emmanuel Macron vise à placer le pays parmi les trois leaders mondiaux, sans exclure même « une ambition plus forte », avait alors déclaré le président français. Soit damer le pion aux États-Unis ou à la Chine, qui font la course en tête dans le domaine.

La France au troisième rang mondial

Les crédits publics pour le quantique devraient ainsi passer de 60 millions d’euros à 200 millions par an, ce qui placerait effectivement la France au troisième rang mondial en termes d’investissement. Outre les 1,05 milliard d’euros de l’État, le plan comprend aussi des fonds européens (200 millions d’euros) ainsi que du secteur privé (550 millions).

Il faut savoir que de son côté, le gouvernement américain cofinance depuis des années les recherches menées en concurrence par Google et IBM, tout comme d’ailleurs les gouvernements canadien et britannique. Quant à la Chine, elle aurait déjà investi l’équivalent de plus de 10 milliards de dollars, et prétend aujourd’hui posséder un ordinateur quantique fonctionnel, une affirmation contestée par Google, qui de son côté a déclaré l’an passé avoir développé un premier processeur quantique, baptisé Sycamore, capable d’effectuer en 200 secondes un calcul qui aurait demandé entre 10 000 ans (selon Google) et 2,5 jours (selon son concurrent IBM) au supercalculateur le plus rapide.

« Qubits à l’état solide »

Le plan quantique français doit s’articuler autour de quatre grands axes : les « qubits (la plus petite unité de stockage d’information quantique) à l’état solide », les « atomes froids » (qui permettent de refroidir un gaz atomique à l’aide de laser), l’algorithmique et la cryptographie.

Dans le détail, il prévoit de consacrer 800 millions d’euros aux ordinateurs proprement dits, qu’il s’agisse des machines déjà existantes (simulateurs et machines partiellement quantiques) ou de celles qui devraient apparaître à plus long terme (ordinateurs quantiques à part entière). En effet, la création du premier véritable supercalculateur quantique passera notamment par ces « simulateurs quantiques », soit des ordinateurs classiques qui permettent de simuler le fonctionnement d’un ordinateur quantique, dans une certaine mesure, et pourront commencer par être utilisés pour optimiser des stocks et gérer des flux, par exemple.

Les autres enveloppes seront consacrées aux communications quantiques, qui nécessitent un réseau de câbles différent ; aux « technologies habilitantes » qui devront être mises au point pour permettre à l’ordinateur quantique de fonctionner, par exemple pour son refroidissement, qui devra presque atteindre le zéro absolu (-273°C) ; à la cryptographie post-quantique (puisque les capacités de calcul de l’ordinateur quantique devraient permettre de casser tous les algorithmes de chiffrement actuels, il faut d’ores et déjà songer à créer de nouvelles façons de chiffrer les données) ; et aux formations supérieures spécialisées, bourses de thèses et postdoctorats.

Un fonctionnement totalement différent

L’ordinateur quantique n’est pas vraiment un nouveau type de super-ordinateur : sa structure et son fonctionnement sont totalement différents, et ses potentielles applications le seront aussi. Les deux types de super-ordinateurs devraient ainsi se compléter, l’un ne remplacera pas forcément l’autre.

Les calculateurs quantiques « tolérants aux défauts » (« Large Scale Quantum » ou LSQ) devraient rendre possibles des opérations et modèles de plusieurs ordres de grandeur plus complexes qu’avec les supercalculateurs actuels et pourraient, à plus ou moins long terme, permettre de comprendre certains mécanismes complexes et de répondre à des questions irrésolues, qu’il s’agisse de notre physiologie, de l’environnement ou de l’univers. L’ordinateur quantique pourrait ainsi révolutionner des secteurs comme la chimie, l’agriculture, la gestion de l’environnement ou l’intelligence artificielle.

Aucune certitude

Le mot-clé ici est « pourrait » : toute cette technologie est encore à conjuguer au conditionnel. Le plan quantique s’étend sur cinq ans, mais en réalité il n’y a actuellement aucune certitude ni garantie que les scientifiques arriveront bel et bien à créer un super-ordinateur quantique fonctionnel d’ici à 2030. Différentes techniques et méthodes sont actuellement poursuivies par différents laboratoires et entreprises, chacun espérant créer et définir le standard de demain.

Encore balbutiants, certains prototypes de capteurs ultrasensibles commencent à sortir des laboratoires de recherche, mais il faudra encore attendre plusieurs années pour voir des applications commerciales viables.

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