BIG Quantum Hackathon : initiative française pour une diplomatie quantique

Deux ini­tia­tives français­es de pre­mier plan exis­tent dans le domaine quan­tique : Quan­tX – une asso­ci­a­tion des anciens de l’École poly­tech­nique – et Le Lab Quan­tique – une asso­ci­a­tion loi de 1901 siégeant au sein du Plan nation­al quan­tique. Elles ont créé la plus grande com­péti­tion d’informatique quan­tique au monde : le BIG Quan­tum Hackathon.

Un des piliers d’une indus­trie forte est l’écosystème qui la sous-tend. For­mer cet écosys­tème est une ques­tion com­pliquée, car il doit être assez flex­i­ble pour s’adapter aux besoins fluc­tu­ants de la recherche académique, du développe­ment de l’ingénierie, du tal­ent estu­di­antin et des con­traintes des agences éta­tiques. Sur une thé­ma­tique aus­si émer­gente que le quan­tique, un des objec­tifs d’un tel écosys­tème est de per­me­t­tre une vraie porosité de dia­logue entre les décideurs, les chercheurs, les entre­pre­neurs et les financiers, afin de soutenir le développe­ment de la tech­nolo­gie quantique.

Un écosys­tème peut pren­dre plusieurs formes et est en général com­posé de plusieurs organes ; cela peut être un groupe d’anciens d’université, une asso­ci­a­tion loi de 1901 ou une fon­da­tion, un con­sor­tium indus­triel ou bien une agence para­publique. Une fois con­sti­tué, il se doit d’être vivant, d’avoir un lieu incar­né pour men­er ses activ­ités d’animation et de s’ouvrir le plus pos­si­ble aux écosys­tèmes d’autres indus­tries ou d’autres pays.

Les deux principales structures françaises d’animation

Nous avons la chance au sein de la com­mu­nauté poly­tech­ni­ci­enne de compter sur une très grande diver­sité de pro­fils et de tal­ents dans l’industrie quan­tique. Début 2020, avec notre cama­rade Christophe Jur­czak (X89), nous avons eu l’idée de fonder Quan­tX dans le but de fédér­er notre com­mu­nauté autour de toutes les tech­nolo­gies quan­tiques, que ce soient les cal­culs, les cap­teurs ou les communications.

Les mem­bres fon­da­teurs de Quan­tX sont des chercheurs, des fon­da­teurs de start-up, des financiers, des chefs d’entreprise con­va­in­cus que l’X n’est pas sim­ple­ment une école de pre­mier rang, mais aus­si un des plus impor­tants réseaux dans le monde académique et indus­triel. Fort de ce con­stat, l’ambition de Quan­tX est de con­tribuer au pro­grès tech­nologique, d’encourager le trans­fert de con­nais­sances, de par­ticiper à la décou­verte de nou­velles appli­ca­tions des tech­nolo­gies quan­tiques et de dévelop­per l’enseignement des futures généra­tions d’ingénieurs quan­tiques. Cette ambi­tion repose sur notre vision que le suc­cès de l’industrie quan­tique tien­dra de l’excellence sci­en­tifique et du sou­tien à l’entrepreneuriat et aux ini­tia­tives transverses.

Notre pre­mière col­lab­o­ra­tion s’est matéri­al­isée avec Le Lab Quan­tique qui est devenu un parte­naire de con­fi­ance pour com­pléter les actions d’animation de Quan­tX afin de créer un réseau quan­tique mon­di­al. Fondée par Christophe Jur­czak, Jean-Gabriel Boinot (Quan­to­na­tion) et Jean-Christophe Gougeon (BPIfrance), l’association encour­age les ini­tia­tives ascen­dantes dans l’écosystème quan­tique mon­di­al et représente les intérêts de l’écosystème quan­tique français au sein du Plan nation­al quan­tique, et il définit l’effort de diplo­matie de la scène quan­tique française.

Lire aus­si : La sou­veraineté nationale au sein du plan nation­al quantique

Le premier BIG Quantum Hackathon

Le pre­mier BIG Quan­tum Hackathon à Paris a été organ­isé en 2021 sous le haut patron­age de Cédric O – ancien secré­taire d’État chargé de la Tran­si­tion numérique et des Com­mu­ni­ca­tions élec­tron­iques, et Neil Abroug – coor­don­na­teur nation­al pour la Stratégie quan­tique. L’événement a été soutenu par BPIfrance, l’Inria, Gen­ci, Quan­to­na­tion et Le Lab Quan­tique. Il est devenu la plus grande com­péti­tion d’informatique quan­tique, en rai­son du nom­bre d’acteurs de l’écosystème inter­na­tion­al de l’informatique quan­tique impliqués, et l’une des plus orig­i­nales en rai­son de sa struc­ture en deux phas­es : tech­nique et business. 

Au cours de la phase tech­nique, les équipes d’étudiants en mas­ter, doc­tor­at et ingénieurs de recherche ont eu à résoudre des cas d’usage four­nis par dix entre­pris­es indus­trielles et finan­cières (Air­bus, BMW Group, CA-CIB, EDF, ENI, L’Oréal, Roche, Saint-Gob­ain, Société Générale, Thales) sur les plate­formes fournies par neuf four­nisseurs de logi­ciels et matériels dans le quan­tique (Pasqal, AWS, Quan­ti­nu­um, Microsoft, IBM, Google, Xanadu, QC Ware, Atos). 

Les meilleures solu­tions tech­niques ont été sélec­tion­nées pour la phase busi­ness du con­cours par un jury d’experts. Dans la phase suiv­ante, les équipes d’investisseurs ven­ture cap­i­tal / pri­vate equi­ty (BPIfrance Large Ven­ture, Ela­ia), de cab­i­nets de con­seil (Capgem­i­ni), d’étudiants en MBA (Insead) et Exec­u­tive MBA (École poly­tech­nique) ont dû s’approprier et chal­lenger les meilleures solu­tions tech­niques dans le con­texte des prob­lé­ma­tiques busi­ness des entre­pris­es indus­trielles, en four­nissant la stratégie d’intégration de ces solu­tions aux pro­prié­taires des cas d’usage, mais aus­si l’estimation des ressources et une feuille de route pour un avan­tage com­pu­ta­tion­nel futur.

“Le premier BIG Quantum Hackathon à Paris est devenu la plus grande compétition d’informatique quantique.”

La céré­monie de remise des prix et le cock­tail de réseau­tage en présence du min­istre Cédric O pour célébr­er le suc­cès du BIG Quan­tum Hackathon ont réu­ni plus de 150 par­tic­i­pants, dont un quart de cadres dirigeants du CAC 40. L’événement a ren­for­cé les liens créés pen­dant le hackathon et a fourni la plate­forme pour de nou­velles col­lab­o­ra­tions et ini­tia­tives. Nous avons par ailleurs été invités chez Quan­tX à présen­ter la méthodolo­gie de nos hackathons, devant plusieurs min­istres lors du lance­ment de la plate­forme européenne hybride HPC-QC. Le suc­cès du BIG Quan­tum Hackathon à Paris a été recon­nu par les écosys­tèmes étrangers, mon­trant l’engagement de la com­mu­nauté quan­tique pour des actions conjointes. 

La série de BIG Quan­tum Hackathons a été lancée au Cana­da en col­lab­o­ra­tion avec Québec Quan­tique, au Roy­aume-Uni avec Nation­al Quan­tum Com­put­ing Cen­tre, à Greno­ble avec Mina­log­ic, CEA, Gen­ci et Atos. En 2023 les événe­ments sont prévus à Chica­go avec le Chica­go Quan­tum Exchange, à Sin­gapour avec le Cen­tre for Quan­tum Tech­nolo­gies, et le tout pre­mier BIG HPC-AI-QC Hackathon avec EuroH­PC pour démon­tr­er le poten­tiel du cal­cul hybride. Pour assur­er la con­ti­nu­ité entre les hackathons et impli­quer davan­tage de parte­naires, nous avons annon­cé une plate­forme numérique Quan­tX appli­ca­tions. La plate­forme col­lec­tion­nera des cas d’usage indus­triels et offrira la pos­si­bil­ité de pro­pos­er des solu­tions et de con­stru­ire des bench­marks en temps réel, d’entrer en con­tact avec les pro­prié­taires des cas d’usage, de sol­liciter le sou­tien d’experts, d’échanger des idées et des solu­tions tech­niques. À l’avenir, la plate­forme héberg­era égale­ment un forum pour les offres d’emploi.

Les initiatives d’animation conjointes

Covid-19 oblige, nous avons com­mencé par ani­mer la com­mu­nauté des ent­hou­si­astes du quan­tique en 2020 par une série de webi­naires. Le plus abouti, Quan­tum Com­put­ing hard­ware en France : les start-up en vue, a réu­ni les représen­tants des cinq start-up majeures tra­vail­lant sur le développe­ment de qubits physiques provenant de dif­férents sys­tèmes : la pho­tonique (Quan­dela), les atom­es neu­tres (Pasqal), les qubits de chat supra­con­duc­teurs (Alice&Bob), les cen­tres NV dans les dia­mants (DiamFab) et les nan­otubes de car­bone (C12). Cette diver­sité a per­mis de mon­tr­er l’engagement solide des jeunes tal­ents et une grande ambi­tion de la France de devenir un leader de la course mon­di­ale à l’informatique quantique.

Un autre webi­naire sur Les Réseaux quan­tiques organ­isé avec l’association Aris­tote a dévoilé un autre aspect de la tech­nolo­gie quan­tique, démon­trant l’avenir de l’internet quan­tique et de la com­mu­ni­ca­tion quan­tique sécurisée. Le webi­naire a réu­ni plus de mille par­tic­i­pants du monde entier autour des keynotes et des tables ron­des avec des experts en France (Quan­to­na­tion, BCG, Insti­tut de physique de Nice), en Alle­magne (MPI of Quan­tum Optics), au Roy­aume-Uni (Kets Quan­tum Secu­ri­ty, VeriQloud, Uni­ver­si­ty of Edin­burgh), à Sin­gapour (Spe­Q­tral) et aux États-Unis (Qun­nect).

Par nos efforts d’évangélisation de la tech­nolo­gie quan­tique, notam­ment par le partage des points de vue d’experts, de nom­breuses col­lab­o­ra­tions sont nées (entre indus­triels et four­nisseurs quan­tiques, entre four­nisseurs quan­tiques et four­nisseurs quan­tiques, et entre uni­ver­sités et four­nisseurs quan­tiques) au sein du réseau poly­tech­ni­cien de Quan­tX et au-delà. En effet, pour pour­suiv­re nos actions et mul­ti­pli­er les efforts et canaux de com­mu­ni­ca­tion, nous avons col­laboré avec des ini­tia­tives et asso­ci­a­tions déjà exis­tantes autour des tech­nolo­gies quantiques.

Un nouveau modèle de hackathon

Deux ans et demi après la créa­tion de Quan­tX et après une dizaine d’événements, nous avons con­vergé vers un con­cept unique au sein de l’écosystème quan­tique mon­di­al. Ce con­cept, inti­t­ulé le BIG Quan­tum Hackathon, est un con­cours unique qui vise à rassem­bler toute la chaîne de valeur de l’informatique quan­tique, pour révéler sa capac­ité à relever les défis de la vie réelle.

Cet événe­ment réu­nit des entre­pris­es indus­trielles et finan­cières, des investis­seurs en cap­i­tal-risque et des con­sul­tants-experts, qui s’associent à des spé­cial­istes et étu­di­ants en infor­ma­tique quan­tique issus du monde uni­ver­si­taire, à des four­nisseurs de matériel et de logi­ciels quan­tiques, pour répon­dre à un ensem­ble de prob­lèmes issus de domaines aus­si dif­férents que la chimie, l’apprentissage automa­tique, l’optimisation, la finance ou la sim­u­la­tion numérique.

Fon­da­men­tale­ment conçu et ori­en­té vers la réso­lu­tion col­lab­o­ra­tive de cas d’usage indus­triels, le BIG Quan­tum Hackathon aide les par­tic­i­pants à mesur­er l’impact réel de leur tra­vail, à tester la per­for­mance des solu­tions de cal­cul quan­tique actuelle­ment disponibles, à son­der l’intérêt com­mer­cial exis­tant pour de telles solu­tions, ain­si qu’à mieux cern­er les pri­or­ités et les efforts à fournir dans les années à venir.

De l’animation nationale à la diplomatie quantique

La dynamique d’un écosys­tème le con­duit néces­saire­ment à s’ouvrir vers des écosys­tèmes étrangers. Util­isée à bon escient, la rela­tion entre deux écosys­tèmes per­met de dévelop­per un canal informel pour men­er des actions de diplo­matie sci­en­tifique ou indus­trielle. C’est le point de vue que nous adop­tons au sein de Quan­tX et du Lab Quan­tique et qui nous a con­duits à dévelop­per des parte­nar­i­ats avec notam­ment Chica­go Quan­tum Exchange (USA), Québec Quan­tique (Cana­da), Nation­al Quan­tum Com­put­ing Cen­ter (UK), Cen­tre for Quan­tum Tech­nolo­gies (Sin­ga­pore) et PushQuan­tum (Alle­magne).

Nous avons eu la chance à tra­vers ces col­lab­o­ra­tions d’accueillir des délé­ga­tions étrangères à Paris, comme la min­istre déléguée à l’Économie du Québec, de présen­ter les pépites de notre indus­trie quan­tique et d’amorcer des dis­cus­sions per­me­t­tant l’expansion d’entreprises français­es à l’étranger ou récipro­que­ment. Un exem­ple con­cret de cela est la par­tic­i­pa­tion de l’entreprise Pasqal à un BIG Quan­tum Hackathon à Mon­tréal en juin 2022, en amont de l’ouverture de leur bureau nord-américain.

“Tisser le lien entre le monde académique et le monde industriel.”

La Maison du Quantique

Un des chantiers actuels de Quan­tX et du Lab Quan­tique est de créer des lieux en France entière­ment dédiés au quan­tique – les Maisons du Quan­tique – qui visent à devenir le poumon de l’animation de l’écosystème quan­tique. La pre­mière de ces Maisons se matéri­alis­era par un immeu­ble dans Paris, ayant la capac­ité d’héberger des entre­pris­es du quan­tique français­es et étrangères et un incu­ba­teur ou amorceur de start-up quan­tiques – le Quan­tum Launch­pad men­tion­né dans son arti­cle par Christophe Jur­czak. Elle per­me­t­tra d’organiser des activ­ités telles que des hackathons, des mee­tups, des accueils de délé­ga­tions étrangères, ou encore des conférences. 

La Mai­son du Quan­tique aura aus­si des espaces de loisirs tels qu’une librairie sci­en­tifique, un espace d’exposition d’art inspiré des sci­ences physiques et quan­tiques et un FabLab per­me­t­tant des expéri­men­ta­tions. À l’instar d’instituts sci­en­tifiques renom­més à tra­vers le monde comme l’Institut Hen­ri-Poin­caré à Paris, l’Institut du Flat­iron à New York ou encore le Mila à Mon­tréal, la Mai­son du Quan­tique veut être un lieu emblé­ma­tique du quan­tique avec un fort ray­on­nement à l’international. Nous sommes aujourd’hui heureux de pou­voir compter sur des parte­naires de qual­ité comme Quan­to­na­tion, Gen­ci, Zaz Ven­tures et des mem­bres du corps académique pour faire naître ce pro­jet ambitieux. 

Quelles sont les perspectives et les ombres au tableau ? 

Quan­tX et Le Lab Quan­tique sont encore des struc­tures de taille mod­este, mais nos pro­jets sont mul­ti­ples : nous aime­ri­ons par exem­ple lever des fonds privés pour financer des thès­es de doc­tor­at en France, afin que le monde académique qui a tant don­né aux entre­pris­es quan­tiques puisse se voir à son tour soutenu par celles-ci. Plus générale­ment, nous souhaitons être le mail­lon de référence pour tiss­er le lien entre le monde académique et le monde industriel.

Finale­ment, afin de men­er nos actions jour après jour, un prob­lème cri­tique est le finance­ment pérenne de nos struc­tures asso­cia­tives, per­me­t­tant d’avoir des col­lab­o­ra­teurs à temps plein et de ne pas compter unique­ment sur le temps libre de bénév­oles. Les écosys­tèmes étrangers ont jusqu’à main­tenant été abondés en finance­ments publics, mais ce n’est pas encore le cas en France, met­tant pos­si­ble­ment en péril l’efficacité et l’impact de l’écosystème français sur le plan mon­di­al et le reléguant au rang de par­ent pau­vre par­mi ses pairs.

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