Physique quantique : de la recherche fondamentale au sujet industriel

La physique quan­tique vit aujourd’hui une nou­velle révo­lu­tion : celle de s’extraire de la recherche fon­da­men­tale et académique pour devenir un sujet indus­triel. Cette révo­lu­tion repose sur le développe­ment de mul­ti­ples piliers : le matériel, les logi­ciels, les algo­rithmes, les cas d’usage et les écosystèmes.

De tels développe­ments ont des impli­ca­tions que le présent dossier sur « l’industrie quan­tique » va ten­ter d’éclairer. Pen­sons à la plus grande porosité entre les entre­pris­es quan­tiques et le monde académique – sim­i­laire à ce que nous avons pu con­stater avec l’intelligence arti­fi­cielle. Mais aus­si à la diplo­matie quan­tique, qui per­me­t­tra des col­lab­o­ra­tions bilatérales et de représen­ter le savoir-faire français, et à l’instauration de for­ma­tions pour que les ingénieurs s’approprient les nou­veaux out­ils quan­tiques et four­nissent des cas d’usage, lesquels repousseront les lim­ites des machines. Nous abor­dons aus­si des ques­tions émer­gentes dont la réso­lu­tion dessin­era les con­tours de l’industrie quan­tique : ce dossier n’est donc pas un cours de mécanique quan­tique, mais un cor­pus à des­ti­na­tion d’ingénieurs voulant com­pren­dre l’émergence d’une indus­trie dans le con­texte actuel.

Les ingénieurs quan­tiques d’aujourd’hui sont des physi­ciens et math­é­mati­ciens recon­ver­tis aux prob­lèmes quan­tiques, mais ce ne sont pas des ingénieurs quan­tiques nat­ifs ; il faut repenser la for­ma­tion pour dévelop­per cette fil­ière. Par ailleurs, la majorité des entre­pris­es quan­tiques est issue de lab­o­ra­toires académiques, il faut donc com­pren­dre com­ment tran­si­tion­ner de la recherche fon­da­men­tale vers l’ingénierie quan­tique. Se posent ensuite des ques­tions liées à la mise en place d’une doc­trine nationale. Qui dit nou­velles tech­nolo­gies dit prob­lé­ma­tique de sou­veraineté nationale et de pro­priété intel­lectuelle : il faut se dot­er d’une stratégie per­me­t­tant de répon­dre aux enjeux encore à définir.

Par­mi les piliers sus­men­tion­nés, les écosys­tèmes sont fon­da­men­taux car ils auront un impact sur les util­isa­teurs, qui béné­ficieront de l’accélération quan­tique. Leur fon­da­tion est com­plexe mais pos­si­ble à par­tir d’initiatives locales : les plus impor­tantes étant dans la com­mu­nauté poly­tech­ni­ci­enne. Les entre­pris­es quan­tiques sont influ­encées par les cul­tures sci­en­tifiques et d’innovation des pays où elles ont été fondées. Ces influ­ences peu­vent être une force pour rap­procher des écosys­tèmes étrangers et il con­vient de com­pren­dre com­ment, notam­ment au sein de notre cul­ture fran­coph­o­ne. Une dernière ques­tion, d’ordre his­torique, est de cern­er les promess­es des tech­nolo­gies quan­tiques et de les met­tre en cor­re­spon­dance avec des tech­nolo­gies passées qui n’ont pas su répon­dre aux attentes, pour ne pas répéter les erreurs du passé.

Nous dédions ce dossier à Alain Aspect, prix Nobel de physique 2022, sans qui aucun des auteurs ne serait acteur de cette future indus­trie quantique.

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