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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