La machine semble venir du futur. Elle ressemble à une pièce montée, tête en bas, faite de câbles plaqués or et de tiges métalliques retenues au plafond. Les plateaux sont rangés en ordre de taille décroissant, jusqu’au plus petit placé à hauteur d’homme et dans lequel se trouve une puce. Là se situe le cerveau de cet ordinateur quantique qui doit être refroidi à un niveau proche du zéro absolu (-273,15 degrés Celsius).
La start-up Alice &Bob a choisi cet hôtel industriel du sud de Paris pour être certain d’avoir les capacités électriques et les conditions de pression adéquates pour son monstre. Très éloigné de nos PC de bureau, il ne fonctionne pas non plus avec les traditionnels bits (des 0 ou des 1). Ici, on entre dans un nouveau monde, celui de la physique de l’atome, fait de qubits capables de traiter simultanément plusieurs états (des 0 et des 1 à la fois).
Cette superposition quantique, ajoutée à d’autres principes déroutants de l’infiniment petit, donne des résultats incroyables. Certains problèmes complexes demandant d’ordinaire des heures et des jours de calcul à des supercalculateurs pourraient être résolus en quelques secondes.
"Cette technologie peut potentiellement transformer de nombreux secteurs : la finance, la chimie, les transports… s'enthousiasme Théau Peronnin, cofondateur et P-DG d’Alice & Bob. Les usages sont très nombreux." Que ce soit pour optimiser l’ordre de vente des actions d’un portefeuille boursier, prédire comment une protéine va se déplier afin de créer de nouveaux médicaments ou désengorger un embouteillage en proposant des itinéraires alternatifs aux automobilistes, chaque application pourrait changer nos vies. Même les armées pourraient s’en servir pour sécuriser leurs communications, ou, à l’inverse, casser les systèmes de protection de puissances étrangères et accéder à leurs secrets.
Les implications sont telles que le cabinet de conseil BCG estime entre 450 et 850 milliards de dollars les gains économiques apportés par cette innovation d’ici à 2040. Chaque pays veut sa part du gâteau, mais encore faut-il y mettre les moyens. A chacun son plan : 790 millions de dollars pour la Russie, 1,2 milliard de dollars pour les Etats-Unis et jusqu’à 10 milliards pour la Chine. Et encore, ces masses d’argent ne tiennent pas compte des moyens financiers faramineux d’entreprises privées du numérique comme, outre-Atlantique, Google, IBM, Amazon, ou Baidu et Alibaba dans l’empire du Milieu.
Et la France ne compte pas manquer cette révolution. "Dans le cadre des investissements d’avenir, nous consacrons 1 milliard d’euros auxquels doivent s’ajouter 800 millions de la part de l’Union européenne et des groupes industriels, détaille Neil Abroug, coordinateur pour la stratégie quantique française. Cet ordinateur est le Graal après lequel tout le monde court."
Mais avant de l'atteindre, de nombreux obstacles techniques restent à surmonter. Un en particulier pose problème. Ces étranges machines génèrent encore trop d’erreurs qu’il convient de corriger. Pire encore, plus elles sont puissantes, plus le volume d’erreurs explose. Celui qui réussira à les faire disparaître prendra donc une sérieuse option sur la concurrence. Mais une telle avancée n’est pas attendue avant 2029. "Dans ce marathon, nous partons tous sur un pied d'égalité, y compris face à Google ou IBM, explique Théau Peronnin. L’important est d’attirer les meilleurs talents du domaine de la physique et la France est bien placée grâce à la qualité de ses chercheurs et de ses laboratoires."
Tous ces talents planchent sur différents types de qubits. Pas moins de cinq pistes sont explorées à travers le monde sans qu'on sache encore laquelle débouchera sur un succès. "Peut-être même qu’une sixième voie viendra tout bousculer et sera finalement la bonne, explique Jean-François Bobier, directeur au BCG. En attendant, l’Hexagone peut compter sur ses jeunes pousses prometteuses dans quatre des cinq champs de recherche."
Polytechniciens pour certains, normaliens pour d’autres, les fondateurs de C12, Alice & Bob ou encore Quandela sont sortis des grandes écoles et ont des liens très forts avec le CNRS ou le CEA. Adossé à l'Institut d'optique de l'université Paris-Saclay, Pasqal a même comme président l’un des papes de la physique quantique, Alain Aspect, décoré des prestigieuses médailles Albert Einstein et Niels Bohr. La start-up a été soutenue par le ministère des Armées via son fonds Definvest.
Daphni, Elaia, 360 Capital, Quantonation ou Bpifrance… tous ont mis la main à la poche pour soutenir ces quatre mousquetaires qui ont réussi à lever ces derniers mois entre 10 et 27 millions d’euros chacun. "Nous avons désormais les moyens de créer le premier Gafa français mais un long chemin reste à parcourir", juge Georges-Olivier Reymond, fondateur de Pasqal.
Autre point positif, le pays peut s’appuyer sur ses groupes industriels fournisseurs de composants clés pour les ordinateurs : la cryogénie pour assurer leur refroidissement avec Air liquide, des connecteurs ultraminiatures chez Radiall, de l'électronique de contrôle pour Teledyne… "L’écosystème est là et nous avons tout pour réussir, souligne le consultant Olivier Ezratty. La question est de savoir si, à la fin, les Etats-Unis vont tout de même s’imposer grâce à leurs énormes moyens financiers."
Bercy a placé le quantique dans les secteurs stratégiques à surveiller. Car Google avec ses 169 milliards de dollars de cash, Amazon (96 milliards) ou IBM (6,6 milliards) peuvent racheter n’importe quel concurrent. Et ils ne sont pas les seuls. De nouveaux venus, très bien financés, ont aussi les moyens de faire leurs emplettes. Les start-up du secteur ont levé 1,7 milliard de dollars l’an dernier, en hausse de 140% sur un an selon le cabinet McKinsey.
Et plusieurs entreprises américaines du domaine sont même déjà entrées en Bourse ces derniers mois à des valorisations stratosphériques : 2,5 milliards de dollars pour IonQ et 800 millions pour Rigetti. Des montants sans commune mesure avec leur chiffre d’affaires ridicule : la première a réalisé 2,1 millions de dollars en 2021 tandis que la seconde a enregistré 8,2 millions. Toutes deux louent leurs puissances de calcul à travers le nuage informatique (cloud) à des entreprises ou à des organisations pour réaliser des tests ou s’essayer à la programmation.
Tout le monde doit se faire la main et engranger de l’expérience sur ces machines d’un nouveau genre. Pour fonctionner, elles doivent s’appuyer sur de nouveaux logiciels et des algorithmes quantiques qui restent à développer. "C’est un peu comme dans la recherche clinique, estime Jean-François Bobier, au BCG. Les laboratoires doivent chercher un vaccin et construire en même temps des usines de fabrication pour le produire à grande échelle, et cela requiert des moyens. Il nous manque encore ces capitaux en France pour changer d’échelle." La maîtrise de l’infiniment petit demande beaucoup d’argent, sans aucune garantie de réussite. C’est toute la beauté de l’aventure.
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