Un programme de 150 millions d’euros pour le plan quantique français, a été officialisé cette semaine, par la ministre de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation. Il repose sur 4 piliers, et sera géré par le CNRS, le CEA et l’Inria. Il entre aussi dans le cadre du plan quantique français.

Le plan quantique a été lancé par Emmanuel Macron en janvier 2021. Le président a promis 1,8 milliard d’euros sur 5 ans. Ce premier programme, le PEPR Quantique (Programme d’Équipements Prioritaires de Recherche), a été officialisé le 23 septembre à Grenoble, par la ministre Frédérique Vidal. Il lance donc réellement le plan quantique français.

Le PEPR, d’un montant de 150 millions d’euros, fait partie du PIA (Programme d’Investissements d’Avenir). Avec lui, les investissements dans les technologies quantiques atteignent officiellement 450 millions d’euros sur les 5 ans, dans l’Hexagone. 50 millions d’euros ont déjà été investis dans le secteur, par l’Agence nationale de la recherche, et 250 millions par des organismes de recherches et des établissements supérieurs.

4 pôles principaux

La partie quantique du PEPR est axée autour de 4 pôles. Le premier sujet porte sur les qubits (unité de stockage d'information quantique) « robustes », soit à l’état solide. Le programme se concentrera en partie sur les qubits qui correspondent aux procédés de fabrication microélectronique actuels. L’objectif est de réussir à concevoir un ordinateur quantique, avec de très hautes performances.

Pour atteindre ces performances, il faut faire fonctionner des millions de qubits ensemble. Sauf que, pour obtenir un qubit parfait, il en faut déjà des milliers d’autres, imparfaits. Les organismes qui chapeautent le PEPR quantique ont sélectionné plusieurs projets à inclure dans ce programme. L’un d’entre eux consiste justement à faire passer le nombre de qubits imparfaits nécessaires pour en obtenir un parfait, à seulement quelques dizaines.

Ordinateur quantique d'IBM

La France, comme d'autres nations et des entreprises (à l'image d'IBM), cherche à devenir le leader de la technologie quantique. Au total, les investissements français dans cette technologie atteignent les 450 millions d'euros sur 5 ans. Image : Image : Flickr / IBM Research.

Le deuxième pôle concerne les atomes froids, qui permettent de refroidir un gaz atomique à l’aide de laser. Le programme porte également sur les algorithmes et les codes correcteurs d’erreurs. Enfin, quatrième axe porte sur les concepts de rupture en matière de calcul et de cryptographie.

L’objectif du CNRS, du CEA, et de l’Inria, est aussi de faire en sorte que les différents spécialistes de la technologie quantique (physiciens, cryptographes, informaticiens…) travaillent ensemble. Ces organismes devront également suivre l’évolution et l’avancement du programme et de ses projets. Parmi ces derniers déjà sélectionnés, se trouve aussi un projet reposant sur des technologies sur silicium. Un autre, propose des essais de prototype de réseau de communication quantique.

Une course à la technologie quantique

Dans un entretien accordé à L’Usine Digitale, Neil Abroug, coordinateur national pour la stratégie quantique, a expliqué que le PEPR « vise principalement la recherche fondamentale ». « D’autres programmes suivront » sur des technologies plus avancées, explique-t-il encore. De nouveaux projets seront annoncés dans les mois à venir. Ils devraient concerner la création d’une plateforme de calcul quantique pour aider les chercheurs.

Ce programme, et plus globalement le plan d’investissement quantique, traduit la volonté du gouvernement de faire de la France un leader mondial du secteur. L’information quantique ouvre de nouvelles perspectives de développement. Les différentes industries, la recherche spatiale, mais aussi les transports du quotidien, peuvent être concernés par les progrès qu’entraînerait sa maîtrise.

Par conséquent, de nombreux pays se sont lancés dans la course au quantique, États-Unis et Chine en tête. Les enjeux sont importants, et les grandes puissances mondiales souhaitent toutes être le numéro un dans ce domaine. Même des entreprises comme Google et IBM, s’y mettent, et investissent. Les technologies quantiques sont d’autant plus convoitées en ce moment, car elles permettraient de développer plus facilement des vaccins. La pandémie actuelle accentue cette course technologique.