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Calcul quantique : les technologies de qubits s'exposent au forum Teratec

Kevin Poireault
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Calcul quantique : les technologies de qubits s'exposent au forum Teratec

© Pasqal

L’édition 2020 du Forum Teratec, qui avait lieu entièrement en ligne les 13 et 14 octobre, a consacré un atelier entier à présenter les différentes technologies de qubits qui sont en compétition pour réaliser les premiers processeurs quantiques.

Les technologies de calcul quantique avancent à vitesse grand V. Le Forum Teratec, qui s'est tenu les 13 et 14 octobre, a consacré un atelier entier le 13 octobre au hardware de ces puces quantiques devant accélérer certains types de calcul au-delà des capacités des ordinateurs classiques.

« Il y a deux ans, c’était la première fois que nous parlions de calcul quantique à Teratec car nous assistions à la révolution quantique », a commencé Philippe Duluc, directeur technique chez Atos, en ouverture. Cette révolution a en grande partie été portée par les géants Google, IBM et Intel, qui s'appuient sur des bits quantiques, ou qubits, à base de supraconducteurs.

S’ils avancent vite, les spécialistes de qubits supraconducteurs ne doivent pas faire oublier la multitude d’approches concurrentes pour maîtriser le calcul quantique. Et, bonne nouvelle : les Français sont en très bonne place dans certaines d’entre elles.

Atomes froids et qubits photoniques

C'est l'un d'entre eux qui a démarré l'atelier : Georges-Olivier Reymond, PDG de la pépite française Pasqal. Celle-ci utilise des atomes froids pour qubits. Pasqal fabrique actuellement son premier processeur quantique (QPU) et ambitionne de passer rapidement à l’échelle : 100 qubits sont visés d’ici fin 2020 ou début 2021, et le millier à l’horizon 2023.

La start-up s’est rapidement tournée vers l’industrie en se rapprochant d’EDF, notamment, pour utiliser le calcul quantique afin d’optimiser la production des infrastructures de chargement des batteries électriques.

Son compatriote Valérian Giesz, cofondateur et PDG de la start-up française Quandela, qui travaille sur un ordinateur quantique optique a lui présenté « pour la première fois à Teratec », a noté Philippe Duluc, l’approche photonique. Le PDG a commencé par assurer que « la communauté des qubits photoniques avançaient très vite, avec PsiQuantum et les chercheurs de l’université de Bristol qui l’ont fondée, qui estiment pouvoir atteindre un million de qubits et qui viennent juste de publier un article scientifique à propos de qubits photoniques exempts d’erreur ».

Grenoble parie sur le silicium

Avec son approche basée sur des boîtes quantiques, Quandela participe actuellement au projet européen Phoqusing visant à fabriquer deux calculateurs hybrides (utilisant des technologies quantiques et classiques) à partir de l’approche optique, un aux Pays-Bas et un à Rome, en Italie. Valérian Giesz s’est même permis d’annoncer, de manière très évasive, que Quandela travaille actuellement sur ROQC, un « ordinateur quantique européen ».

François Perruchot, chercheur au CEA-Leti, à Grenoble, représentait, lui, la filière silicium, très active autour de l’université de Grenoble du CEA-Leti et de l’institut Néel (CNRS), qui a reçu la bourse européenne ERC Synergy (14 millions d’euros) en 2019 et sur laquelle le plan quantique français – « attendu dans les prochaines semaines », assurait Iordnais Kerenidis, directeur de recherche au CNRS – devrait fortement insister.

Le hub grenoblois s’est d’ailleurs fixé une feuille de route ambitieuse : réaliser 2 qubits en technologie industrielle en 2020, livrer 6 qubits en 2021 et 100 en 2024. « Pour cela, nous devons travailler sur la mise à l’échelle », insistait François Perruchot.

En face : qubits supra, ions piégés, fermions de majorana...

Ces initiatives françaises devront faire leurs preuves face aux autres technologies de qubits. Celles à supraconducteurs, comme la puce Sycamore de 54 qubits de Google, dont l'expérience de « suprématie quantique » a été présentée par Kevin Kissel, le directeur technique HPC et calcul quantique de la firme de Mountain View. Mais aussi celle, encore futuriste, dite topologique de Microsoft et ses fermions de Majorana.

Autre concurrent plus que sérieux : les ions piégés, technologie sur laquelle misent notamment le géant industriel américain Honeywell et la start-up américaine IonQ, qui a levé plus de 75 millions de dollars pour soutenir sa recherche. Sans oublier le recuit quantique du pionnier canadien D-Wave, qui travaille d’ores et déjà avec des industriels comme Volkswagen pour utiliser le calcul quantique dans l’optimisation du processus de production.

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