L’Union européenne a dévoilé, lundi, son programme de soutien à la recherche quantique doté d’un milliard d’euros. C’est l’un des chantiers scientifiques les plus ambitieux de l’UE.
La promesse de nouveaux médicaments, d’énergie moins chère ou encore de communication informatique sécurisée à 100 %. Tel est l’enjeu du programme européen de développement de la technologie quantique, dont les projets phares ont été rendus publics lundi 29 octobre. Doté d’un milliard d’euros sur dix ans, c’est l’un des chantiers scientifiques les plus ambitieux de l’Union européenne ces dernières années.
Pour le grand public, la physique quantique est encore souvent associée à une vague histoire de chat vivant et/ou mort dans une boîte (expérience de Schrödinger) ou renvoit à un concept de science-fiction utilisé dans des séries comme Star Trek. Mais l'intérêt des technologies quantiques pour l'avenir va bien plus loin que cela.
Des DVD à l’ordinateur quantique
La physique quantique, étude des phénomènes au niveau de l'atome et des plus petites particules de matière, a déjà démontré son utilité par le passé. Elle est, par exemple, à l’origine du développement des transistors et de la technologie des lasers. Sans physique quantique, il n’y aurait pas de traitement au laser des mélanomes, ni de DVD. C’est la première révolution quantique, issue notamment des travaux d’Albert Einstein, qui a posé en 1917 les fondations théoriques nécessaires à la mise au point des lasers, quarante ans plus tard.
Avec ce nouveau projet, l’Union européenne espère que le Vieux continent reste un acteur majeur de la seconde révolution quantique. "L’Europe a toujours été au plus haut niveau de la recherche en ce domaine ces cinquante dernières années, et le programme d’un milliard d’euros doit permettre de renforcer l’excellence de la recherche face aux programmes ambitieux nord-américains ou asiatiques", explique Sébastien Tanzilli, chargé de mission technologie quantique au CNRS, contacté par France 24.
Cette course à la technologie quantique reçoit une attention médiatique moindre que d’autres domaines scientifiques à la mode comme l’intelligence artificielle ou la blockchain. Pourtant, elle a le potentiel "de jouer un rôle très important dans la société à l’avenir", assure Sébastien Tanzilli. La première révolution quantique a consisté à comprendre les concepts et à les appliquer, tandis que la seconde doit permettre de créer et manipuler des objets quantiques.
Une application souvent mise en avant est l’ordinateur quantique. Bruxelles espère que l’UE disposera d’un supercalculateur quantique dans les trois prochaines années. En théorie, une telle machine serait capable de résoudre des problèmes hors de portée des plus puissants PC. En effet, là où un ordinateur doit résoudre un calcul après l’autre pour surmonter un obstacle, son pendant quantique peut les traiter en parallèle. Un gain de temps phénoménal qui permettrait qu'en quelques secondes, un supercalculateur quantique vienne à bout d’un code informatique particulièrement complexe.
Des nouveaux médicaments ?
La recherche n’en est cependant pas encore à ce stade. Des ordinateurs quantiques existent, mais ils font encore pâle figure face aux supercalculateurs classiques. L'Europe veut se doter d'un ordinateur de 100 qubits, alors que les machines actuelles atteignent péniblement 30 qubits. "C'est ce qui est nécessaire pour matérialiser l’avantage sur les supercalculateurs", explique Sébastien Tanzilli. Le qubit est le bit (l’information de base dont se nourrit un ordinateur pour fonctionner) quantique.
IBM et Google ont déjà promis de construire un tel monstre informatique dans environ deux ans. Avec un objectif de trois ans, l’UE "ne sera peut-être pas pionnière, mais restera compétitive", note Sébastien Tanzilli.
L’ordinateur quantique n'est pas cependant une technologie à destination du grand public. "Tout le monde n’aura pas de MacBook quantique d’ici 10 ou 20 ans", confirme le chercheur français. Google pourrait s’en servir pour trouver rapidement des informations pertinentes dans d’immenses bases de données. Ce serait aussi un outil formidable pour les espions du monde entier qui pourraient ainsi décoder n’importe quelle clef de chiffrement.
Un autre domaine d'application de la recherche quantique devrait concerner une plus large audience. Il s'agit des communications électroniques. Le but est de protéger les transferts de données ou messages sensibles grâce à des clefs de chiffrement quantiques, inviolables, même par des ordinateurs du même acabit. "Ce pourrait être important pour les communications au niveau de l’État ou entre les banques, par exemple", précise Sébastien Tanzilli. De telles protections existent déjà, mais elles ne permettent pas, pour l’instant, de transférer des données en toute sécurité sur plus de quelques centaines de kilomètres.
Les promesses de la technologie quantique dépassent le cadre informatique. Le secteur de la santé pourrait lui aussi en bénéficier. Des simulations permettant de manipuler des objets microscopiques pourraient aider à découvrir de nouvelles molécules ou des associations entre elles, à l’origine de nouveaux médicaments. La physique quantique pourrait même permettre de réduire la facture énergétique : en permettant une analyse très fine de la conduction électrique, elle pourra ouvrir l'élaboration de solutions pour réduire les déperditions et contribuer à des économies d’énergie.
Mais progresser dans ces différents domaines d'application demande du temps et de l'argent. Difficile de dire si le milliard d’euros que l’Union européenne met sur la table suffira. Pour Sébastien Tanzilli, "c’est en tout cas un chiffre symbolique suffisamment important qui montre que l’Europe prend le sujet au sérieux".