L’informatique quantique : des capacités surprenantes qui révolutionnent le calcul

À l’ère du déve­lop­pe­ment de l’informatique quan­tique dans le monde, la start-up fran­çaise Pas­qal se posi­tionne en tant qu’acteur majeur sur le plan mon­dial, qui accom­pagne cette révo­lu­tion dans le domaine du cal­cul inten­sif et dans la réso­lu­tion de pro­blèmes com­plexes, jusque-là inso­lubles. Décou­vrons de plus près Pas­qal, avec son CTO, Loïc Hen­riet (2009).

Pasqal est une start-up qui a vu le jour en 2019. Quelle a été la genèse de l’entreprise ?

Pas­qal est née en 2019 et est issue des tra­vaux des deux cher­cheurs CNRS, Antoine Bro­waeys et Thier­ry Lahaye, qui déve­loppent depuis une dizaine d’années une tech­no­lo­gie assez nova­trice liée à la mani­pu­la­tion d’atomes indi­vi­duels par des lasers. Un sys­tème expé­ri­men­tal a été déve­lop­pé pen­dant 10 ans au labo­ra­toire de recherche de l’Institut d’Optique, et avec la matu­ra­tion de la tech­no­lo­gie, les deux cher­cheurs ont pris conscience du poten­tiel impor­tant de créer un ordi­na­teur quan­tique. Ils se sont donc asso­ciés au phy­si­cien et ingé­nieur Georges Rey­mond, CEO actuel de l’entreprise, pour créer Pasqal.

Au cœur de votre activité, il y a la conception d’un ordinateur quantique à l’Institut d’Optique de Palaiseau. De quoi s’agit-il ? En quoi votre démarche est-elle innovante ? 

Notre pro­ces­seur quan­tique repose sur la mani­pu­la­tion d’atomes indi­vi­duels par des lasers. Ces atomes sont pla­cés dans une enceinte ultra vide et leur état quan­tique est modi­fié grâce à la lumière. Il existe aujourd’hui plu­sieurs types de pro­ces­seurs quan­tiques (Qubits supra­con­duc­teurs, Ions pié­gés, pro­ces­seurs pho­to­niques, et les atomes neutres qui est notre tech­no­lo­gie). Nous sommes d’ailleurs un des acteurs majeurs de la mani­pu­la­tion d’atomes avec des lasers, au niveau mondial. 

À ce jour, nous ne savons pas encore de quoi sera fait l’ordinateur quan­tique de demain. Les pro­ces­seurs quan­tiques actuels ont cha­cun leurs forces, mais sont tous impar­faits dans la mesure où ils ne sont pas des ordi­na­teurs quan­tiques uni­ver­sels. Notre tech­no­lo­gie est très pro­met­teuse et se dis­tingue consi­dé­ra­ble­ment des autres exis­tant sur le marché !

Où en êtes-vous aujourd’hui ? Quelles sont les prochaines étapes ?

Pour l’instant, nous avons un pro­ces­seur quan­tique très puis­sant mais encore impar­fait. Néan­moins, ce type de pro­ces­seur peut être d’ores et déjà utile pour résoudre des pro­blèmes ne pou­vant pas être réso­lus avec des ordi­na­teurs clas­siques, notam­ment pour la recherche scien­ti­fique. L’étape sui­vante consis­te­ra à amé­lio­rer le dis­po­si­tif pour en faire un véri­table ordi­na­teur quan­tique uni­ver­sel capable de résoudre des pro­blèmes avec plus d’impacts, à plus large échelle. L’ordinateur quan­tique est une tech­no­lo­gie qui per­met de déblo­quer des ver­rous com­pu­ta­tion­nels dans beau­coup de domaines indus­triels notam­ment en chi­mie, pour la décou­verte de nou­veaux médi­ca­ments, en Machine Lear­ning, ou en opti­mi­sa­tion. Faire pas­ser notre pro­to­type à un ordi­na­teur quan­tique uni­ver­sel va néces­si­ter beau­coup d’efforts de R&D, mais aus­si du tra­vail pour aug­men­ter la robus­tesse de notre sys­tème et sa capa­ci­té à être indus­tria­li­sé. Le tra­vail va être colos­sal et néces­si­te­ra plu­sieurs années de mobi­li­sa­tion. Ensuite, l’autre défi concer­ne­ra la consti­tu­tion d’un éco­sys­tème riche autour de l’informatique quan­tique pour accé­lé­rer l’innovation et main­te­nir notre posi­tion­ne­ment au niveau mondial.

Nous sommes d’ailleurs par­ti­cu­liè­re­ment inté­res­sés par les pro­fils poly­tech­ni­ciens. L’informatique quan­tique est un domaine plu­ri­dis­ci­pli­naire à la croi­sée de la phy­sique de l’informatique et des mathé­ma­tiques et les X ont toutes les com­pé­tences qui peuvent contri­buer à faire de notre pro­ces­seur une machine robuste et fiable.

Quels seront les apports de votre solution pour les entreprises et à qui s’adressera-t-elle ?

Nos apports sont mul­tiples : le pro­ces­seur quan­tique est une solu­tion habi­li­tante, qui va per­mettre de résoudre en temps réel des pro­blèmes dif­fi­ciles et pour les­quels les ordi­na­teurs clas­siques sont limi­tés. Pour cer­tains, la solu­tion quan­tique per­met d’améliorer la qua­li­té des résul­tats obte­nus. Pour d’autres, c’est une ques­tion de temps de cal­cul néces­saire ou d’empreinte énergétique.

En paral­lèle, l’ordinateur quan­tique va aus­si per­mettre d’explorer des domaines qui sont lar­ge­ment non explo­rés à l’heure actuelle, comme la simu­la­tion du com­por­te­ment de nou­veaux maté­riaux. Les ordi­na­teurs quan­tiques actuels per­mettent déjà de simu­ler des maté­riaux quan­tiques exo­tiques expé­ri­men­ta­le­ment. C’est déjà une très grande avancée ! 

Demain, on pour­ra peut-être pro­cé­der au desi­gn com­plet de maté­riaux avec de nou­velles fonc­tion­na­li­tés grâce à eux.

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