L'écosystème français de l'informatique quantique : ses atouts, ses faiblesses

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Par le saut qualitatif immense qu'elle promet dans le traitement de problèmes qui sont au cœur de nos sociétés, l'informatique quantique devrait permettre d'ouvrir de vastes champs d'études et d'optimisation, aujourd'hui fermés faute de puissance de calcul suffisante.
Par le saut qualitatif immense qu'elle promet dans le traitement de problèmes qui sont au cœur de nos sociétés, l'informatique quantique devrait permettre d'ouvrir de vastes champs d'études et d'optimisation, aujourd'hui fermés faute de puissance de calcul suffisante. (Crédits : Quantonation)
Malgré un écosystème très petit, la France peut s'appuyer sur une base solide - chercheurs, industriels, startups et investisseurs - pour tirer son épingle du jeu dans la bataille mondiale naissante autour de l'informatique quantique, comme le révèle le premier rapport sur le sujet réalisé par Wavestone et France Digitale. Reste désormais à l'Etat de jouer son rôle d'impulsion en proposant une stratégie nationale ambitieuse, avec Bpifrance en fer de lance.

Après l'intelligence artificielle et la blockchain, l'informatique quantique est la nouvelle technologie de rupture en plein bouillonnement, qui déclenche une course mondiale à l'innovation. Et pour cause : "Par le saut qualitatif immense qu'elle promet dans le traitement de problèmes qui sont au cœur de nos sociétés, l'informatique quantique devrait permettre d'ouvrir de vastes champs d'études et d'optimisation, aujourd'hui fermés faute de puissance de calcul suffisante", affirme Benoît Darde, partner chez la société de conseil Wavestone.

Dans la santé par exemple, l'ordinateur quantique pourrait permettre de créer des médicaments, protéines et enzymes beaucoup plus efficaces, car il permettra d'explorer le fonctionnement des molécules et de simuler leurs interactions avec un niveau de complexité inédit. Dans les transports, l'énergie, la logistique, la finance, le marketing ou encore la cybersécurité, l'informatique quantique pourrait identifier très rapidement les situations les plus optimales grâce à sa capacité à traiter simultanément tous les scénarii issus d'une masse toujours plus importante de données. De quoi rendre les intelligences artificielles beaucoup plus performantes...

"De toutes les vagues technologiques, l'informatique quantique pourrait bien se révéler la plus puissante, résume Nicolas Brien, le directeur général du lobby tech France Digitale. Et comme pour l'IA, les Américains et les Chinois ont pris de l'avance. Face à eux, il faut que la France et l'Europe maîtrisent aussi la technologie pour rester dans la course, développer un écosystème fort et garder leur souveraineté", milite-t-il.

C'est pourquoi l'association d'entrepreneurs et d'investisseurs s'est associée avec le cabinet de conseil Wavestone pour créer le premier panorama de l'écosystème du quantique. Leur étude commune, révélée en exclusivité par La Tribune, sera présentée mercredi 23 octobre lors de l'événement France is AI, organisé à Paris par France Digitale.

Lire aussi : Comment Google doit prouver la suprématie quantique

Une recherche "active et de qualité"

Comme toutes les technologies, l'informatique quantique nécessite un écosystème riche et divers de laboratoires de recherche, grands groupes, startups et fonds d'investissement pour décoller et faire émerger des solutions opérationnelles. Premier enseignement de l'étude : partout dans le monde, l'écosystème du quantique est minuscule, mais il se développe depuis deux ans à grande vitesse. Comme l'ordinateur quantique stable, capable de réaliser toutes les promesses de la technologie, n'existe pas encore, les laboratoires et universités sont donc au cœur de l'écosystème pour développer des innovations de rupture (deeptech) dans le domaine du quantique. C'est pourquoi la France et l'Europe ont une carte à jouer :

"L'enjeu est de maîtriser la technologie et de sortir des premières applications industrielles concrètes. Donc il n'est pas encore trop tard, car la technologie est encore embryonnaire et la France dispose d'une recherche à la pointe en la matière", affirme Florian Carrière, senior manager du service Technologies digitales et émergentes chez Wavestone.

Au niveau européen, de nombreux projets de recherche sont en cours, comme OpenSuperQ1 qui réunit des équipes d'Allemagne, d'Espagne, de Suède, de Suisse et de Finlande. La collaboration d'institutions d'au moins trois pays différents est d'ailleurs l'une des conditions d'accès aux financements du programme européen baptisé le flagship quantique. Doté d'un milliard d'euros sur dix ans (2018-2028), il ne vise pour l'instant que la recherche publique. Côté français, le rapport estime que "la recherche est active et de qualité", grâce notamment au projet de recherche Quantum Silicon à Grenoble qui réunit une cinquantaine de chercheurs de trois laboratoires français (CEA-IRIG, CNRS-Institut Néel et CEA-Leti) autour de la composition de processeurs quantiques basés sur du silicium. D'après Paula Forteza, la députée (LREM) en charge du rapport sur les technologies quantiques qui doit servir de base à la future stratégie française prévue en 2020, la France totalise "une centaine" de chercheurs (physiciens, mathématiciens, informaticiens) spécialisés dans l'informatique quantique.

Trop peu de startups et de fonds d'investissement

Quid des startups et des fonds d'investissement, essentiels pour que les innovations de rupture (ou deeptech) créés dans les laboratoires trouvent des applications commerciales et industrielles ? Pour l'instant, ce n'est pas la joie : d'après le rapport, il n'y aurait que 90 startups "quantiques" en Europe, c'est-à-dire qui développent des innovations à partir de technologies quantiques. Dont seulement 16 en France, qui accroche tout de même la deuxième position en Europe, derrière le Royaume-Uni (20), et l'Allemagne (14). Un écosystème minuscule donc, surtout lorsqu'on compare avec les 10.000 startups actives dans l'Hexagone seul.

Signe du manque de maturité de la technologie, la plupart de ces pépites développent du hardware et des composants, à l'image de Quandela (photonique quantique), Muquans (29 employés en mai 2019, développe un instrument de mesure de très haute précision pour le BTP, la prospection pétrolière et la surveillance de volcans), Pasqal (ordinateur quantique par refroidissement d'atomes de rubidium) ou encore Prevision.io et sa technologie "d'apprentissage machine quantique" pour améliorer les intelligences artificielles.

"Comme le marché se concentre sur le hardware et les composants pour fabriquer un ordinateur quantique performant, cela signifie qu'il reste beaucoup d'opportunités pour créer des solutions logicielles pour des applications industrielles et sectorielles", relève Robin Gayrard, co-auteur de l'étude avec Florian Carrière chez Wavestone.

Du côté des investisseurs, l'étude compte environ 150 fonds d'investissement tech dans le monde qui ont déjà investi dans des startups quantiques, dont une trentaine en Europe. Mais parmi eux, à peine une demi-douzaine de fonds sont réellement spécialisées dans le quantique. Cocorico, la France en a un : Quantonation, créé par Charles Beigbeder, Christophe Jurczak et Olivier Tonneau en décembre 2018. Son ambition : se positionner comme le leader européen du financement des startups quantiques. Le fonds a déjà financé quatre pépites, dont Pasqal, et se prépare à investir dans deux autres projets. Au total, la moitié de ses participations sont françaises. D'autres fonds français ont investi ces dernières années dans des projets quantiques, comme le fond XAnge. Mais les montants restent extrêmement faibles malgré une nette accélération : en 2012, trois startups quantiques avaient levé des fonds, pour un montant total de 34 millions de dollars. En 2018, 24 startups ont levé 128 millions de dollars.

La France compte donc actuellement 18% des startups quantiques européennes, et 17% des fonds d'investissement. Mais ce rapport de force pourrait évoluer très vite, car la plupart des 90 startups européennes ont été créées en 2018 et en 2019. "C'est le signe d'un bouillonnement, c'est maintenant que ça commence vraiment", décrypte Florian Carrière.

Atos et Airbus leaders dans le privé

Du côté des grands acteurs industriels et technologiques, même constat : peu se sont lancés dans l'informatique quantique, mais la France peut revendiquer quelques initiatives d'envergure. Aux côtés des géants américains et canadiens (dont IBM qui a créé un centre de recherche sur le quantique à Montpellier), Atos s'impose comme l'acteur français de référence. Son programme Atos Quantum, lancé en 2016, est le plus important programme industriel européen, d'après l'étude. En juillet 2018, l'entreprise a rendu public l'émulateur Atos Quantum Learning Machine (QLM), premier système industrialisé et prêt à l'emploi capable d'émuler jusqu'à 41 qubits sur des processeurs Intel classiques. Il s'agit donc d'un puissant ordinateur classique qui reproduit le fonctionnement de l'ordinateur quantique, mais qui ne permet pas de résoudre des problèmes incalculables aujourd'hui. En revanche, le QLM permet à Atos d'habituer chercheurs et industriels à son environnement logiciel, qui sera transposable sur les vrais ordinateurs quantiques.

Du côté des grands industriels, plusieurs ont mis en place leurs propres équipes de recherche ou ont financé des projets de recherche quantique en collaboration avec des laboratoires ou des startups, le plus souvent en incubant des thésards. "Certains secteurs économiques, en particulier celui des transports, de l'aviation, des télécommunications et des énergies, sont plus sensibilisés", relève l'étude. Et de citer l'exemple d'Airbus, qui a missionné dès 2015 une équipe dédiée au sein de la Airbus Defense & Space Unit, pour créer des matériaux ultra-durables. Dans le secteur de l'énergie, Total collabore avec Atos pour simuler et comprendre le comportement de particules et optimiser la logistique des outils industriels. De la même manière, EDF a lancé en 2018 un projet dédié, tandis que le projet européen PASQuanS, qui vise à développer un simulateur quantique, reçoit le soutien d'Airbus, Bosch, EDF, Siemens et Total.

En retard, l'Etat devrait ouvrir les vannes de l'informatique quantique en 2020

Plutôt que de se réjouir d'avoir "les bases" d'un écosystème solide, les auteurs de l'étude préfèrent donc alerter sur la nécessité d'accélérer.

"La France a tout pour décoller et devenir un acteur majeur du quantique dans le monde, mais la compétition mondiale a déjà commencé et nous sommes déjà un peu en retard. L'Europe a raté la micro-informatique et est déjà distancée sur l'intelligence artificielle, il faut donc se mobiliser sur le quantique tout de suite sous peine d'être décrochés", estime Florian Carrière.

L'écosystème hexagonal du quantique mise donc beaucoup sur la future stratégie française, qui devrait être présentée au deuxième semestre 2020. Les premières pistes figureront dans le rapport de la députée Paula Forteza, qui sera rendu au Premier ministre mi-novembre. D'après nos informations, ce rapport devrait privilégier l'approche algorithmique -développer des solutions logicielles métier plutôt que vouloir à tout prix maîtriser toutes les briques matérielles de la technologie-, et proposer une enveloppe "ambitieuse" pour développer la recherche et favoriser les transferts de technologie dans le privé. Vaisseau amiral de la politique d'innovation française, Bpifrance devrait aussi être mobilisé pour investir à la fois en direct et en fonds de fonds dans les startups quantiques. Le montant de l'enveloppe que la députée Paula Forteza proposera dans son rapport, est actuellement en discussions à Bercy.

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Commentaires
a écrit le 22/10/2019 à 23:01 :
Objectif :
gagner du temps pour aller plus vite dans la recherche quantique ?
Pourquoi ?
Trouver une solution contre la mortalité humaine sur terre ?
a écrit le 22/10/2019 à 22:19 :
"Paula Forteza" est certainement une personne fort respectable, mais je crains qu'il n'y ait pas grand chose dans son parcours qui la qualifie pour débattre de la question. Pour une fois, on aurait pu utiliser quelqu'un avec un bagage scientifique...
"au sein de la Airbus Defense & Space Unit, pour créer des matériaux ultra-durables", sans rire, quel est le rapport?
a écrit le 22/10/2019 à 21:34 :
L'histoire( économique ou autre) montre que les premiers sont ceux qui dépensent le plus pour le moins de bénéfice, à part entrer dans l'histoire pour certains. On peut se souvenir dans ce domaine des premières entreprises informatiques, ou celles des premiers jeux vidéos, ou plus tard d'internet, dont presque aucune n'est encore là, mais des noms prestigieux survivent, tels d'anciens héros antiques. Et puis souvenez vous aussi que c'est l'URSS qui a fait presque toutes les premières dans l'espace, mais on ne retient que l'amérique sur la Lune. On apprend des autres, et surtout de l'échec de ceux qui se vautrent dans un nouveau domaine, ou qui ne voient pas assez grands ou au contraire trop grand trop tôt, ou qui n'osent pas( des chercheurs purs) la publicité.
On aura beau rendre tout cela statistiques, calculer l'évolution d'une start-up, les différents montages, les différents cycles, derrière, c'est surtout vivre une aventure qui vaut le coup, on ne bosse pas dur pour qu'un truc soit trouvé, mais parce que ça nous fait nous lever le matin avec le sourire.
Je pense qu'on manque en France de sérial-entrepreneurs, ceux qui ont la niaque, qui n'est pas importante qu'en économie mais dans tous les domaines de la vie.
Ne vous inquiétez pas pour le nombre d'entreprises dans le "quantique"( juste une nouvelle mode), préoccupez vous plutôt de ceux qui y sont aux commandes.
Réponse de le 23/10/2019 à 10:15 :
Merci vos propos sont limpides sur les enjeux et le jeux !!
a écrit le 22/10/2019 à 19:31 :
Je pense qu'il y a sans doute tout les outils, mais les développeurs (car il s'agit d'une bataille mondiale sur le sujet) fait que sans doute comme une ribambelle d'outils, vous n'aurez toujours pas compris alors que la normalisation au monde sera passé !!

Je m’intéresse a ce sujet comme d'autres, mais ce qui est certain est dans la reproduction de l'outil avec un processus constant. Souvent n'est pas la théorie, mais la pratique, car je pense que dans le monde un paquet de gens sont sur l'ouvrage.

Mais après? les télécoms, les fournisseurs de contenus etc etc etc.

Alors soit ! mais a la fin ce qui permet l'enrichissement de la collectivité a ceux qu'elle a formé n'existe de fait plus par le constat des technologies sur les 15 dernières années (j'ai participé a deux immenses développements).

Alors plus que les mots, nous constaterons puisqu'il s'agit d'un sujet en temps réel !
A présent loin de cela quand même (car la violence du gagne petit dans le temps, fait jouisseurs et jouisseuses, du coup si le plus important est l'existence, l'utilisation de la synergie de développement dans le monde est un autre sujet. Ah ah ah, j'aime bien savoir que j'ai compris, c'est aussi que les faits font souvent de l'outil, le bien de tous supposé, mais surtout de quelques uns dans des choix économiques et de raisonnement fait perdre temps et réalité.

Donc attendons, je suis curieux de voir ou de constater si la vision n'est que le fait de se faire acheter par la suite ou rien comprendre de l'enjeu!!! Curieux de voir
a écrit le 22/10/2019 à 19:25 :
Très bon article qui démontre bien les challenges, les risques de cette technologie prometteuse, on ne doit pas rester en retard...

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