La révolution quantique, une opportunité industrielle d’envergure

Le Président de la République, Emmanuel Macron, a annoncé le 21 janvier dernier au Centre de nanosciences et de nanotechnologies à Saclay (Essonne) le Plan Quantique. Les experts estiment le marché total des capteurs quantiques à environ 1,1 milliard d’euros d’ici 2023.

Rappelons que les technologies quantiques exploitent les propriétés de la matière à l’échelle de l’infiniment petit (atome, ion, photon, électron…) et devraient permettre à terme de construire des ordinateurs aux capacités de calcul dépassant de loin celles des plus puissants supercalculateurs actuels. Elles promettent aussi de nombreuses utilisations industrielles, comme des capteurs beaucoup plus sensibles qu’aujourd’hui ou des moyens de communications inviolables.

Fortement attendu par la communauté scientifique française, ce plan ambitieux devra organiser les forces industrielles et de recherche du pays pour faire de la France un acteur majeur des technologies quantiques. L’Hexagone possède des compétences reconnues dans le domaine des technologies quantiques et entend bien conserver un rôle majeur dans la compétition internationale. Citons ainsi les prix Nobel de physique Albert Fert et Serge Haroche qui développèrent la spintronique et l’électrodynamique quantique en cavité, le lauréat de la médaille d’or du CNRS Alain Aspect et ses travaux pionniers sur l’intrication quantique, les simulateurs quantiques d’Atos…

Le Plan Quantique prévoit des actions en faveur de la recherche (en particulier pour les ordinateurs, capteurs et communications quantiques), l’industrie et la formation, financées par le PIA et le plan «France relance», à hauteur de 1,8 milliard d’euros.
Pour réussir, l’État s’entoure des trois grands opérateurs de recherche français – le CNRS, le CEA et Inria – pour définir sa stratégie. Le plan doit en outre, assurer la souveraineté nationale face notamment aux États-Unis et à la Chine qui investissent massivement, mais aussi face aux géants du numérique (comme Google ou IBM) dont les efforts de recherche se multiplient avec des budgets conséquents. La compétition se forme également au sein même de l’Europe – en particulier le Royaume-Uni et l’Allemagne développent des stratégies propres – malgré un Flagship Quantique commun d’un milliard d’euros sur 10 ans lancé en 2018 et qui a déjà soutenu 19 projets dont dix avec une participation du CNRS sur les quatre piliers que sont les communications, le calcul, la simulation et les capteurs quantiques.

Dans le détail, le plan français prévoit de consacrer une enveloppe de près de 800 millions d’euros aux ordinateurs, qu’il s’agisse des premières machines (simulateurs et machines partiellement quantiques, 350 millions d’euros) ou de celles qui apparaîtront à plus long terme (ordinateurs quantiques à part entière, 430 millions d’euros). Les autres enveloppes seront consacrées aux capteurs (250 millions d’euros), à la cryptographie post-quantique (150 millions d’euros), aux communications quantiques (320 millions d’euros) et aux technologies annexes qui permettent de construire les équipements quantiques (cryogénie par exemple, 300 millions d’euros).

Les premiers capteurs quantiques industriels devraient d’ailleurs, voir le jour dès cette année. Trumpf et Sick ont signé un accord de coopération pour le développement d’un tel capteur et annoncent l’essai fonctionnel réussi du premier capteur quantique au monde destiné à la production en série (photo).