L'informatique quantique se met au travail

Aujourd’hui, la recherche quantique est synonyme de grosses affaires. Autrefois considérée comme une curiosité scientifique, l’informatique quantique promet désormais de transformer de nombreux aspects de la vie quotidienne, de la cybersécurité au développement de médicaments en passant par les prévisions météorologiques. Ces dernières années, les travaux en informatique quantique ont commencé à quitter les universités pour s'étendre aux laboratoires de recherche des entreprises, de grandes multinationales ainsi que des start-ups et des investisseurs en capital-risque se lançant dans la course à la commercialisation des technologies quantiques. Mais malgré toutes les annonces de financement record et le battage médiatique, certains préviennent que cela favorise une « bulle quantique » qui pourrait bientôt éclater. 

Le cœur et l’âme d’un ordinateur quantique sont constitués de bits quantiques, ou qubits. Ceux-ci sont différents des bits informatiques standard, qui peuvent être 0 ou 1. Les qubits, en revanche, peuvent être les deux. L'utilisation de cette fonctionnalité pour des problèmes informatiques complexes signifie qu'il pourrait être possible de calculer des solutions beaucoup plus rapidement que les ordinateurs les plus rapides d'aujourd'hui en adaptant l'informatique pour calculer avec de nombreux qubits, ce qui entraînerait une augmentation exponentielle de la puissance de calcul. Les qubits peuvent être fabriqués à partir de différentes plates-formes matérielles, telles que des qubits supraconducteurs ou des ions piégés. D’autres méthodes à venir sont les processeurs quantiques photoniques qui utilisent la lumière à la place.

Les experts affirment qu’un véritable « avantage quantique » ne peut être attendu que lorsque les ordinateurs quantiques fonctionnent avec un million de qubits. Et comme le record actuel est toujours inférieur à 100 qubits, il reste encore du chemin à parcourir. Mais ce qui freine le plus les progrès, c’est la décohérence des qubits eux-mêmes. Pour éviter cela, ils doivent généralement fonctionner à une température proche de 0 K et être protégés les uns des autres et de l'environnement. Scientifiquement, cependant, rien n’empêche la création d’ordinateurs quantiques à grande échelle, mais il reste des problèmes d’ingénierie difficiles à résoudre. 

Certains de ces défis sont relevés par d’énormes programmes gouvernementaux. Aux États-Unis, le gouvernement investit 1.2 milliard de dollars dans son Programme Initiative Nationale Quantique qui s'adresse à la fois au monde universitaire et au secteur privé, alors que le gouvernement britannique approche de la fin de son budget de 10 milliard de livres sterling sur 1 ans. Programme national de technologie quantique, qui a débuté en 2013. Pendant ce temps, les Pays-Bas ont injecté 615 millions d’euros l’année dernière dans l’organisation faîtière Quantum Delta NL favoriser le développement des technologies quantiques. Cependant, tout cela se situe dans l'ombre du financement estimé par la Chine de 10 milliards de dollars pour son programme national. 

De la grande technologie à la petite technologie

L’informatique quantique est actuellement dominée par des géants de la technologie tels qu’IBM, Amazon, Hewlett Packard, Honeywell, Google et Microsoft, certains d’entre eux investissant massivement dans des initiatives quantiques. Google possède un processeur quantique de 53 qubits nommé Sycamore, tandis qu'IBM a dévoilé son intention de produire une puce de 433 qubits plus tard cette année et une puce de 1121 2023 qubits en 200,000. Les appareils quantiques d'IBM ont déjà été mis à la disposition de plus de XNUMX XNUMX clients via un service basé sur le cloud.

En effet, de nombreuses grandes entreprises explorent les applications quantiques. Goldman Sachs développe des algorithmes d'optimisation quantique pour évaluer les actifs en fonction du risque inhérent associé, par exemple, à différentes options ou actions. Il affirme que les opérations financières pourraient déjà bénéficier des ordinateurs quantiques dans les cinq prochaines années. Le constructeur automobile Daimler étudie quant à lui comment les ordinateurs quantiques peuvent simuler de nouveaux matériaux pour le développement de batteries automobiles plus performantes et moins coûteuses. La banque HSBC a annoncé en avril dernier un partenariat avec IBM pour étudier le potentiel de l'informatique quantique dans le secteur bancaire.

Et il n’y a pas que les grands acteurs qui entrent en jeu. Le nombre de start-up basées sur le quantique est en augmentation depuis plusieurs années, avec 265 selon la dernière estimation de Rapport sur l'informatique quantique. Et certains font de grands pas en avant. La start-up américaine ColdQuanta a lancé cette année un processeur de 100 qubits basé sur des atomes froids et espère passer à 1000 600 qubits au cours des trois prochaines années. Une autre société américaine – IonQ – a été la première start-up quantique à être cotée à la Bourse de New York l’année dernière, ce qui lui a permis de lever bien plus de 450 millions de dollars en financement d’investissement. Un autre accord important concerne PsiQuantum, qui a obtenu une levée de fonds de 2025 millions de dollars cette année, sur la base de sa promesse de construire un ordinateur quantique photonique à grande échelle d'ici XNUMX. 

Étant donné qu’il existe une base scientifique solide qui sous-tend le potentiel de la technologie quantique, la question n’est pas de savoir si elle se produira, mais quand.

Freeke Heijman

Les start-ups quantiques suscitent également l’intérêt des investisseurs en capital-risque. Cela est légèrement contre-intuitif dans la mesure où les investisseurs en capital-risque parient généralement sur des « chevaux sûrs », ce qui n’est pas le cas des produits commerciaux qui devraient arriver sur le marché dans une dizaine d’années. Néanmoins, selon le cabinet de conseil McKinsey, le capital-risque et autres capitaux privés représentent désormais plus de 70 % des investissements dans la technologie quantique. Et là où seulement 93.5 millions de dollars avaient été investis en 2015, en 2021, ce chiffre était passé à 3.2 milliards de dollars. 

Le danger de tous ces investissements est qu'ils conduisent à une bulle, mais que cela n'inquiète pas certains, du moins pour l'instant. "Je ne crois pas qu'il y aura un krach général des investissements, car dans les prochaines années, nous verrons des succès annoncés et des organisations utilisant l'informatique quantique pour des applications commerciales ou scientifiques réelles", déclare Doug Finke, directeur de l'informatique quantique. Rapport sur l'informatique quantique. 

Freeke Heijman, directeur du développement des écosystèmes chez Quantum Delta NL, ajoute qu'un peu de battage médiatique n'est pas nécessairement mauvais, car cela contribuera à inciter les gens à se lancer dans les technologies quantiques. « Étant donné qu’il existe une base scientifique solide qui sous-tend le potentiel de la technologie quantique, la question n’est pas de savoir si cela se produira mais quand », ajoute-t-elle.