Pourquoi vous ne devriez pas vous inquiéter de parler d’un « hiver quantique » – Physics World

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-caption="Encaissement Il y a de l’argent à gagner grâce à la technologie quantique 2.0. (Autorisation : iStock/monsitj)”>

Pour les politiciens, les bailleurs de fonds et les investisseurs, la science n’est pas toujours une priorité. Mais de temps en temps, certains domaines retiennent une plus grande attention. Nous l’avons vu dans les années 1950 avec l’énergie nucléaire, dont certains pensaient qu’elle serait un jour « trop bon marché pour être mesurée ». Plus tard, la nanotechnologie et le graphène sont apparus au premier plan. Plus récemment, l’intelligence artificielle et la technologie quantique semblent être dans toutes les têtes.

La technologie quantique ne concerne plus seulement les semi-conducteurs, les points quantiques, les microscopes électroniques et les lasers, qui sont des technologies de « première génération ». L’accent est plutôt mis sur l’exploitation de la superposition, de l’incertitude et de l’intrication pour développer des technologies quantiques de « deuxième génération ».

Une telle technologie « quantique 2.0 » pourrait tout révolutionner, depuis l’informatique et la mesure jusqu’à la détection, la synchronisation et l’imagerie. Qu’il s’agisse de l’ingénierie, des transports, de la navigation, de la finance, de la défense ou de l’aérospatiale, la technologie quantique pourrait également perturber l’économie. En fait, la plupart des grands pays ont aujourd’hui une stratégie quantique, même si la Chine est en tête en termes de puissance financière, après avoir labouré 25 milliards de dollars dans la technologie quantique d’ici 2021.

Cependant, les investissements dans la technologie quantique pourraient prendre une tournure potentiellement inquiétante, selon un récent rapport. État du Quantique 2024. Publié en janvier par la société finlandaise Ordinateurs quantiques IQM, spécialiste du capital risque Océan ouvert, investisseurs technologiques européens Lakestar ainsi que les L'initié quantique (TQI), le rapport prévient que les investissements dans le secteur dans le monde ont chuté de 50 % depuis leur sommet de 2022.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-1.jpg" data-caption="L'argent parle Le montant total des liquidités investies par les entreprises privées dans la technologie quantique a chuté après avoir culminé en 2022, mais il totalisait toujours plus de 1.2 milliard de dollars en 2023. (Adapté de État du Quantique 2024)" title = "Cliquez pour ouvrir l'image dans la fenêtre contextuelle" href = "https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -physique-hivernale-quantique-monde-1.jpg”>

État du Quantique 2024 affirme que l’investissement mondial dans la technologie quantique, qui avait culminé à 2.2 milliards de dollars en 2022, était tombé à 1.2 milliard de dollars l’année suivante. La chute la plus forte a été enregistrée aux États-Unis, où les investissements ont chuté de 80 %, tandis que les investissements dans la région Asie-Pacifique ont diminué de 17 %. La situation en Europe, au Moyen-Orient et en Afrique (EMEA) a été légèrement meilleure, avec des investissements en légère croissance de 3 %.

La baisse des investissements a conduit certains commentateurs à suggérer que nous nous dirigeons vers une « L’hiver quantique », ce qui semble dramatique, mais reflète peut-être simplement l’idée selon laquelle les investisseurs sont de plus en plus à l’écoute des marchés émergents et reconnaissent que les applications pratiques de l’informatique quantique pourraient encore prendre de nombreuses années. Il convient également de rappeler que, malgré tout le battage médiatique, la technologie quantique reste un secteur de niche, représentant moins de 1 % du financement total en capital-risque dans le monde.

Le cycle de battage médiatique

Comme je a souligné l'année dernière, de nombreuses technologies suivent un graphique élaboré en 1995 par Jackie Fenn, un analyste du cabinet de consultants technologiques américain Gartner Inc. Désormais connu sous le nom de « Le cycle de battage médiatique de Gartner », il montre comment les attentes concernant une technologie particulière évoluent au fil du temps. Ayant moi-même vécu pas mal de cycles technologiques, je peux affirmer en toute sécurité que le graphique est assez précis.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-2.jpg" data-caption="Haut, bas, haut Le cycle de battage médiatique de Gartner décrit comment toute nouvelle technologie passe par cinq phases principales : à partir de 2024, l’investissement dans la technologie quantique est probablement juste en dessous du pic, mais de nouvelles baisses finiront par s’inverser à mesure que nous atteindrons le « plateau de productivité ». (Avec l'aimable autorisation : IOP Publishing)" title = "Cliquez pour ouvrir l'image dans une fenêtre contextuelle" href = "https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- parler-d-un-monde-de-physique-hivernal-quantique-2.jpg”>

Nous commençons par un « déclencheur technologique », lorsque tout le monde remarque qu’il se passe quelque chose d’important. Les intérêts augmentent, l’argent afflue jusqu’à ce que nous atteignions un « pic d’attentes gonflées ». Puis, alors que les gens réalisent que les choses sont plus difficiles et plus délicates qu’on ne l’imaginait, nous atteignons un « creux de désillusion ». Plus tard, l’activité reprend via une « pente d’illumination » jusqu’à ce que nous atteignions un « plateau de productivité », où les entreprises réalisent enfin ce qui fonctionne et savent ce que veulent les clients.

Si le cycle de battage médiatique est vrai pour la technologie quantique – et je n’ai aucune raison de penser que ce n’est pas le cas – alors la baisse actuelle des investissements est probablement une combinaison du fait que l’on se situe au sommet du cycle et du ralentissement des économies mondiales. Ce n'est pas nécessairement une mauvaise chose. Je suis sûr que les investisseurs les plus informés sélectionnent les technologies et les entreprises les plus solides à mesure que les opportunités de marché et les délais de dépôt des applications deviennent plus clairs.

Quoi qu’il en soit, les sommes restent importantes et les investissements dans la région EMEA continuent d’augmenter. Et comme Les Initié quantique Le rapport souligne que de nombreux progrès considérables sont en cours dans les centres de recherche quantique du monde entier. Un exemple est celui du Royaume-Uni Centre national de calcul quantique, qui vise à permettre un accès rapide à l'informatique quantique pour les entreprises britanniques dans le cadre de la stratégie nationale du pays.

La technologie quantique 2.0 dont on parle le plus est bien sûr l’informatique quantique. Cela fait la une des journaux et suscite l’enthousiasme, ce qui n’est pas surprenant étant donné que la demande pour de telles machines est potentiellement énorme. Selon un rapport publié l'année dernière Selon Markets and Markets, le secteur de l’informatique quantique pourrait valoir la somme colossale de 4.4 milliards de dollars d’ici 2028.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-3.jpg" data-caption="Viser la croissance Selon le État du Quantique 2024 rapport, un total de 33 pays à travers le monde ont actuellement des initiatives gouvernementales dans le domaine de la technologie quantique (vert), dont plus de 20 ont des stratégies nationales avec un financement à grande échelle (rouge). Le rapport estime que jusqu’à 50 milliards de dollars de fonds publics ont déjà été engagés. (Courtoisie: L'initié quantique)" title = "Cliquez pour ouvrir l'image dans la fenêtre contextuelle" href = "https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -physique-hivernale-quantique-monde-3.jpg”>

Une grande partie de cette demande est motivée par le besoin de grandes machines comportant jusqu’à 10,000 XNUMX bits quantiques (qubits). De tels appareils seraient utilisés pour décrypter des données qui ont été stockées avec un niveau de cryptage relativement faible (même si, ironiquement, ces données seront probablement anciennes et sans grande valeur). Pourtant, si de puissants ordinateurs quantiques deviennent réalité, leur capacité à déchiffrer les algorithmes de chiffrement historiques compromettra la sécurité d’Internet et portera atteinte à la sécurité mondiale.

Cependant, il y en aura probablement beaucoup d'autres, des applications plus immédiates d'ordinateurs quantiques avec moins de qubits. De nombreuses entreprises progressent dans ce domaine, notamment Informatique ORCA, qui a remporté en 2020 un prix de création d'entreprise de l'Institut de Physique (IOP). Richard Murray, directeur général d'ORCA et physicien de formation, récemment dit Forbes que l'entreprise avait vendu cinq de ses systèmes, dont quatre étaient déjà installés sur trois sites différents à travers le monde.

La machine d'ORCA (un ordinateur quantique photonique à correction d'erreurs) est la première du genre à pouvoir fonctionner à température ambiante. La dernière vente concerne la fourniture d'un système au NQCC du Royaume-Uni, financé par des fonds publics et basé sur le Harwell Innovation Campus dans l'Oxfordshire. Le système d'ORCA fournira un banc d'essai pour l'apprentissage automatique, combinant les technologies des réseaux quantiques et neuronaux.

Mais comme Murray l'a souligné dans une  Forbes article, le défi consiste à déterminer à quoi peuvent servir au mieux les ordinateurs quantiques. Ce n'est pas facile, car de nombreux clients potentiels ne comprennent pas les avantages tant qu'ils ne voient pas de systèmes fonctionnels capables de résoudre leurs problèmes. Ce qui est clair, cependant, c’est que les ordinateurs quantiques seront particulièrement efficaces pour résoudre certains problèmes difficiles, voire impossibles à résoudre pour les ordinateurs classiques.

Le défi consiste à déterminer à quoi peuvent servir au mieux les ordinateurs quantiques.

La course est lancée dans ce secteur aux enjeux et aux récompenses élevés, avec IBM a récemment annoncé un ordinateur de 1000 qubits. La société a suivi une feuille de route en matière d’informatique quantique qui a permis de doubler environ le nombre de qubits chaque année. En 2021, IBM disposait d'un appareil de 127 qubits et en 2022, d'un appareil de 433 qubits. Sa dernière puce, appelée Condor, possède 1121 XNUMX qubits supraconducteurs. Cependant, de manière assez révélatrice, l'entreprise affirme qu'elle va désormais changer de vitesse et se concentrer sur la fabrication de machines plus résistantes aux erreurs, car cela aura clairement un impact sur la capacité des clients potentiels à les utiliser à court terme.

Mais en termes d’applications de la technologie quantique 2.0, je pense que les horloges quantiques, les capteurs quantiques et la technologie d’imagerie quantique sont très prometteurs, surtout une fois qu’ils atteignent certains critères d’utilisabilité en dehors du laboratoire. À cet égard, le travail du Royaume-Uni Quantum Technology Hub sur les capteurs et la synchronisation, dirigé par l'Université de Birmingham, est de classe mondiale, tout comme certaines des entreprises qui lui sont associées.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-4.jpg" data-caption="Puissance cérébrale La société de détection quantique Cerca Magnetics a récemment remporté le prix inaugural du groupe Quantum Business and Innovation de l'Institut de physique pour son scanner de magnétoencéphalographie portable. (Courtoisie : Cerca Magnetics)" title = "Cliquez pour ouvrir l'image dans une fenêtre contextuelle" href = "https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- parler-d-un-monde-de-physique-hivernale-quantique-4.jpg”>

Prenez Cerca Magnétique, Qui a remporté un prix IOP pour l'innovation commerciale pour avoir développé le premier portable au monde scanner de magnétoencéphalographie. À l'aide de magnétomètres à température ambiante à pompage optique, chaque élément de capteur n'est pas plus grand qu'une brique LEGO et peut mesurer la fonction cérébrale humaine avec une sensibilité rivalisant avec celle des dispositifs supraconducteurs cryogéniques.

L'entreprise, qui a également remporté le prix inaugural du Quantum Business and Innovation Group de l'IOP (qBIG), a déjà construit un capuchon de scanner léger imprimé en 3D et a installé des systèmes dans le monde entier dans des salles protégées magnétiquement. Son appareil peut mesurer la fonction cérébrale humaine avec une précision sans précédent, selon la société. Plus important encore, il peut collecter des données même lorsqu'un patient bouge, plutôt que de devoir rester immobile pendant qu'il met la tête dans un grand scanner.

QLM, basée à Bristol, est une autre entreprise intéressante de détection quantique, qui a récemment présenté sa dernière caméra lidar quantique au méthane lors d'un événement à l'IOP. en présence du duc d'Édimbourg. Cette caméra est plus petite, plus robuste et plus intégrée, ce qui lui permet d'être utilisée sur le terrain pour la détection des fuites de méthane par les clients qui la testent à l'échelle mondiale. Il était impressionnant de voir à quel point l’entreprise avait progressé depuis qu’elle avait remporté le prix IOP business 2020.

L’une de mes applications préférées de la technologie quantique 2.0 est la détection de la gravité quantique, dont l’objectif est d’obtenir des dispositifs pouvant être déployés sur le terrain. Imaginez à quel point la compréhension de ce qui se trouve sous terre peut avoir un impact sur notre vie quotidienne. Plutôt que d’avoir à creuser d’immenses étendues de bitume pour réparer une canalisation souterraine, les ouvriers routiers pourraient effectuer des réparations rapides et ciblées de type « microchirurgie ».

Quand les ordinateurs quantiques arriveront-ils enfin sur le marché ?

Une cartographie précise grâce à des capteurs de gravité quantique sera vraiment utile ici, et la spin-out de l'Université de Birmingham Delta.g a déjà levé 1.5 million de livres sterling en 2023 pour construire ses capteurs de gravité quantique pour la cartographie souterraine. Pete Stirling, co-fondateur et directeur général de l'entreprise, affirme que son objectif est de réduire la technologie afin qu'elle puisse être déployée pour des applications réelles telles que la recherche d'infrastructures cachées et la réalisation de réparations.

"Compte tenu des nombreuses applications dans une myriade d'industries, nous sommes extrêmement enthousiasmés par notre capacité à utiliser la gradiométrie à gravité quantique pour réaliser d'importantes économies et accélérer le rythme du travail de cartographie de manière à améliorer la vie quotidienne", a déclaré Stirling. Imaginez à quel point il serait utile de disposer d’une base de données « Google Maps » zoomable et consultable de la myriade de tuyaux, tunnels et câbles cachés sous nos pieds.

Ainsi, malgré la baisse du financement du capital-risque et les craintes d’un « hiver quantique », le secteur de la technologie quantique reste solide et en pleine maturité. Le montant du financement n’est donc pas le seul chiffre sur lequel nous devons nous concentrer. En fait, des mesures plus traditionnelles telles que les essais sur le terrain et les revenus des produits ou services sont plus appropriées.

Même s’il faudra peut-être de nombreuses années aux ordinateurs quantiques pour atteindre leur plein potentiel, il existe des applications à plus court terme, notamment dans le domaine de la détection et du timing, pour lesquelles les objectifs finaux sont clairs. La commercialisation de produits bat son plein dans ce qui, à mes yeux, est l'une des branches les plus passionnantes de la physique.

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• La source: https://physicsworld.com/a/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter/