L’État se donne les moyens de développer l’écosystème quantique français, avec de grandes ambitions de souveraineté dans le domaine. L’occasion, pour les entreprises françaises, de s’intéresser aux apports de cette technologie.

« Avec le Grand équipement national de calcul intensif et le CEA, la France hébergera la première infrastructure au monde d’ordinateurs quantiques hybrides » : au travers du discours d’Emmanuel Macron au C2N (Centre de nanosciences et de nanotechnologies) à Saclay, l’ambition française est affirmée. Et elle est surtout financée. 1,8 Md€ (dont près de 1 Md€ provenant de l’État français) iront au Plan quantique que vient d’annoncer le Président, qui précise : « En triplant notre effort financier, nous rejoignons le trio de tête des nations quantiques ».

Et il est vrai que, partis un an après les Allemands (sans parler des Américains, des Chinois ou encore des Anglais…), les Français mettent les bouchées doubles, avec un investissement sur 5 ans équilibré entre réalisations à « court terme », financement de la recherche, et acculturation multiniveau. Court terme, car le premier objectif tangible est le développement d’un ordinateur quantique hybride de 100 qubits dès 2023, qui sera hébergé sur le Très grand centre de calcul (TGCC) du CEA. Un projet qui sera mené dans un contexte européen, avec le concours d’un consortium embarquant également l’Allemagne, l’Italie, l’Espagne, l’Irlande et l’Autriche. Hybride, car il fera appel à des accélérateurs quantiques. « Ce sera la première étape menant à un hub quantique européen », a affirmé Emmanuel Macron.

(Source: CNRS)

Embrasser toutes les technologies quantiques

L’État accompagnera l’écosystème de manière ouverte. D’une part, en ne soutenant aucune piste spécifique (supraconducteurs, ions piégés, spin de silicium, photons…) pour l’élaboration d’un ordinateur ; d’autre part en couvrant l’ensemble du spectre des technologies connexes (calcul, capteurs, communications…). C’est bien un écosystème entier qu’il s’agit de faire grandir. Cet écosystème existe déjà par parties. La France compte des chercheurs émérites qui travaillent déjà avec leurs équipes, au CNRS, au CEA et dans d’autres unités) sur des pans spécifiques. Des industriels sont déjà avancés sur le sujet (Atos sur les simulateurs et accélérateurs, Thales sur les capteurs et la cryptographie, Air Liquide sur la cryogénie…). Enfin la France compte plus d’une vingtaine de start-up œuvrant sur de multiples technologies exploitant le calcul quantique ou l’habilitant.

Renforcer l’écosystème et la formation

Pour autant, nous ne sommes pas partis en tête et la guerre des talents qui fait rage n’épargne pas les métiers de la recherche. Le Président a donc promis un effort substantiel en la matière, ayant pour but de rendre ces postes plus attractifs. Mais il ne s’agit pas que de former des scientifiques qui élaboreront les technologies.

Il faudra également d’être présent sur la phase d’exploitation de ces nouvelles puissances de calcul. En maîtrisant notamment des paradigmes de programmation qui n’ont rien à voir avec les langages utilisés actuellement, parce qu’ils doivent exploiter les particularités d’intrication et de superposition d’états propres aux principes quantiques. « Nous devrons aussi enrichir notre écosystème de développeurs dans ce domaine », a ainsi rappelé le Président.

Selon ses appétences, et avec ou sans le concours de son employeur, chacun peut déjà chercher à se former à la programmation quantique. Des simulateurs et des ordinateurs sont déjà accessibles en ligne, des environnements de développement sont disponibles en open source. Pour accélérer cette phase d’acculturation, certains pays ont choisi de s’équiper d’ordinateurs quantiques. « Nous sommes en train d’installer deux machines physiques, l’une en Allemagne, l’autre au Japon », détaille Olivier Hess, responsable du Quantum Hub d’IBM pour la France.

Les entreprises françaises en attente de cas d’usage ?

L’intérêt pour le quantique semble moins prégnant en France. Au moment du lancement du IBM Q Hub de Montpellier, début 2018, trois entreprises françaises étaient venues témoigner de leur volonté d’exploiter le calcul quantique : EDF, Total et Airbus. Depuis, on ne peut pas dire que la dynamique des entreprises de l’Hexagone ait subi une accélération quantique… Ce n’est pas la faute des médias professionnels, comme IT for Business (cf. dossier du n°2256 de Décembre 2020) ou InformatiqueNews, ou du Cigref de ne pas avoir mis en avant les avantages de cette technologie pour les moyen et long termes et de ne pas avoir averti des risques de s’intéresser trop tard au sujet.

Le Syntec Numérique s’inquiète également du manque d’engouement : il vient de publier un communiqué saluant le plan quantique jugé « inédit et conséquent » dans lequel il appelle les entreprises du numérique « à se mobiliser pour permettre le passage à l’échelle de ce plan ».

Il semblerait toutefois que les cas d’usage n’apparaissent pas de façon évidente, même si des acteurs comme Atos et IBM s’emploient à les mettre en avant. Que ce soit dans les domaines de la finance, de la logistique, dans des domaines spécifiques comme la chimie ou les sciences de la vie, ou encore dans l’énergie, de plus en plus d’entreprises se sont lancées dans des expérimentations et dans l’élaboration d’algorithmes. « Le Q Network d’IBM compte 134 membres, rappelle Olivier Hess, et des millions de connexions ont déjà eu lieu sur nos 22 machines physiques disponibles. »

Espérons que l’arrivée du Plan quantique stimulera les DSI français et leur donnera l’idée de soumettre des projets aux équipes qui ont déjà besoin de la puissance de calcul des supercalculateurs.

L’État intervient à hauteur d’un peu plus d’un milliard d’euros dans ce plan qui est cofinancé par les industriels (550 millions d’euros) et par l’Europe (200 millions d’euros).