En Vedette
La marche en avant du quantique
Une percée prudente mais continue
avril 9, 2024
par Pierre Deschamps
Crédit photo: Thales. Le monde scientifique se pâme devant les possibilités qu’offre l’informatique quantique. Depuis quelques années, les avancées technologiques dans ce domaine donnent à penser que, d’ici peu, ces machines du futur vont surgir un peu partout, à l’instar de l’ordinateur quantique IBM Quantum System One, inauguré septembre 2023 à Bromont, en Estrie. Cet appareil, le seul actuellement installé au Canada, est l’un des cinq appareils que la multinationale américaine IBM prévoit exploiter à l’extérieur des États-Unis.
L’engouement pour ces appareils hors du commun s’explique par le fait que, contrairement à l’ordinateur classique qui stocke des informations de manière binaire (avec des 0 et des 1), un ordinateur quantique fonctionne avec des qubits, soit une superposition d’états entre 0 et 1. En bref, comme l’explique Leïla Marchand, journalisme de Les Échos, « au lieu d’explorer un à un chacun des chemins, un ordinateur quantique est capable d’explorer tous les chemins en même temps. Et donc de calculer beaucoup plus rapidement ».
Pour corriger déjà les défaillances
Les avancées en informatique quantique sont telles qu’IBM s’est déjà mis à la tâche pour corriger certaines « défaillances » des appareils quantiques. Même si « les ordinateurs quantiques ont le potentiel de résoudre des problèmes précieux à des échelles inaccessibles au calcul classique […] ils sont sensibles aux erreurs causées par le bruit dans leur environnement ».
Pour résoudre ce type de problème, IBM a déployé « des méthodes de gestion des erreurs qui compensent ces erreurs ». Si les chercheurs de ce géant informatique planchent sur le sujet, « jusqu’à ce que la correction pratique des erreurs devienne une réalité, [ils s’appuieront d’ici là] sur des méthodes plus simples de gestion des erreurs comme l’atténuation des erreurs quantiques [qui] fait référence aux techniques de post-traitement qui permettent aux chercheurs de contrer les effets du bruit une fois les calculs terminés ».
Les initiatives européennes
En mars, « vingt et un États membres de l’Union européenne se sont joints aux efforts européens pour faire de l’Europe la “vallée quantique” du monde en signant la déclaration européenne sur les technologies […] les États membres s’engageant à collaborer au développement d’un écosystème de technologie quantique de classe mondiale dans toute l’Europe ».
En France, qui compte déjà quelques acteurs quantiques tels que Pasqal, Siquance et Quandela, le gouvernement a récemment lancé le programme PROQCIMA, dont l’objectif est de disposer en 2032 d’au moins deux prototypes d’ordinateurs quantiques universels avec 128 qubits logiques étendus à 2 048 qubits logiques en 2035.
Comme l’explique un communiqué du gouvernement français : « Le programme PROQCIMA a été structuré sous la forme d’un partenariat d’innovation qui organise une compétition entre les différentes entreprises avec une sélection progressive des compétiteurs les plus performants. Le programme se divise en phases : une phase « examen » pour mesurer les progrès réalisés, suivie d’une phase « concours » pour ne garder que les solutions les plus prometteuses. La Direction générale de l’armement sera, avec le Secrétariat général pour l’investissement, en charge du pilotage du programme. »
Protection tous azimuts
L’informatique quantique donne déjà lieu à toutes sortes d’initiatives de protection de l’architecture informatique, du matériel et des banques de données. La mise en place en mars toujours d’un consortium européen qui regroupe six acteurs français majeurs et complémentaires dans le domaine de la cybersécurité en est un bel exemple.
Ce consortium baptisé RESQUE (RESilience QUantiquE), qui regroupe Thales et cinq autres membres, s’est donné pour mission de mettre au point une solution de chiffrement post-quantique « pour protéger les communications, infrastructures et réseaux des collectivités locales et des entreprises contre les futures attaques orchestrées par un ordinateur quantique » hostile.
Il ne s’agit nullement de science-fiction puisque « la puissance de calcul offerte par ce dernier aura potentiellement la capacité de casser les différents algorithmes de chiffrement existants largement utilisés actuellement. Il menace ainsi la sécurité des données les plus sensibles et donc la souveraineté des pays ».
Les ambitions américaines
Aux États-Unis où, rappelons-le, le gouvernement a été le premier à organiser un atelier sur l’informatique quantique sous l’égide du National Institute of Standards and Technology (NIST) en 1994, un rapport de The Quantum Insider, publié en janvier de cette année, indique que, « dans le cadre de son engagement à accélérer le leadership américain dans le domaine de science de l’information quantique, l’administration Biden-Harris a mis l’accent sur une approche destinée à atténuer les risques potentiels ». L’impulsion avait d’ailleurs déjà été donnée en 2018 par l’adoption du National Quantum Initiative Act allait permettre de créer la National Quantum Initiative. Cette entité fournit un cadre sous lequel un certain nombre d’agences gouvernementales développent et gèrent des programmes liés à la technologie quantiques aux États-Unis, coordonnés par le National Quantum Coordination Office.
Aux côtés d’institutions privées qui poursuivent des recherches en informatique quantique (MIT, Caltech, Harvard, Harvard et Stanford), soulignons par ailleurs que le gouvernement américain a mis en place plusieurs laboratoires nationaux dont l’objectif exclusif est la recherche en informatique quantique. Mentionnons à ce titre l’Argonne National Laboratory, le Brookhaven National Laboratory et le Lawrence Berkeley National Laboratory.
Toujours selon le même rapport, le nombre d’entreprises en informatique quantique s’accroît sans cesse. Outre IBM, citons Google et son processeur quantique Sycamore supraconducteur de 53 qubits, Microsoft, IonQ, une spin-off cotée en bourse de l’Université du Maryland et de l’Université Duke, Quantum Computing et son ordinateur quantique Entropy, pour n’en mentionner que quelques-uns.
https://www.defense.gouv.fr/dga
https://www.techniques-ingenieur.fr
https://www.thalesgroup.com/fr
https://www.techniques-ingenieur.fr
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