Le ministère des Armées veut disposer de deux prototypes d’ordinateurs quantiques d’ici 2032

La théorie quantique n’est pas facile à saisir… « Si vous croyez la comprendre, c’est que vous ne la comprenez pas », avait dit le physicien Richard Feynman. Celle-ci repose sur cinq notions : la dualité onde-corpuscule [pressentie par Louis de Broglie], le principe de complémentarité [formulé par Niels Bohr], le principe d’incertitude [selon lequel, d’après Werner Heisenberg, il n’est pas possible de connaître simultanément deux propriétés physiques d’une même particule], la superposition des états [illustrée par le « chat de Schrödinger] et l’intrication des particules.

Pour résumer, la physique quantique ne différencie par le corpuscule de l’onde. On parle alors d’une « onde-corpuscule » laquelle peut se trouver simultanément dans des états différents. Et les états de deux particules peuvent être corrélés sans qu’aucun signal ne soit échangé entre elles.

De telles propriétés sont de nature à ouvrir de nouvelles perspectives, notamment dans le domaine de l’informatique, l’unité de base d’une information [le bit] pouvant prendre les valeurs 0 et 1 en même temps [on parle alors de qbit]. Mais cela suppose de pallier le « phénomène de décohérence », c’est à dire la perte des effets quantiques au moment de passer à l’échelle macroscopique.

Étant donné le potentiel qu’elle est susceptible d’offrir, la technologie quantique ne peut qu’intéresser le ministère des Armées. La Loi de programmation militaire [LPM] 2024-30 en fait d’ailleurs une priorité. Celle-ci précise que, en 2025, le gouvernement devra remettre au Parlement un rapport sur les « utilisations possibles de la technologie quantique dans les armées françaises ».

Mais des programmes ont d’ores et déjà été lancés. Ainsi, en septembre 2020, la Direction générale de l’armement [DGA] a notifié un marché de 13 millions d’euros à l’Office national d’études et de recherches aérospatiales [ONERA] pour se procurer des « Gravimètres Interférométriques de Recherche à Atomes Froids Embarquables » [GIRAFE].

Destinés au Service hydrographique et océanographique de la Marine nationale [SHOM], ces gravimètres quantiques permettront de « mesurer avec une grande précision l’accélération de la pesanteur et d’évaluer ainsi les variations de masses sous la surface du sol ». À l’époque, la DGA avait souligné qu’il s’agissait de « la première application pratique d’un système de mesure utilisant les propriétés quantiques d’atomes de Rubidium piégés et refroidis par laser ».

Par ailleurs, le Fonds innovation défense, piloté par Bpifrance pour le compte du ministère des Armées, a effectué ses premières opérations au profit des entreprises Pasqal [processeurs quantiques] et Quandela [photonique quantique]. En outre, la DGA a apporté son soutien à d’autres PME positionnées sur ce créneau, dont Muquans et Syrlinks, et financé une vingtaine de thèses sur la théorie quantique.

Une autre application dans laquelle le ministère des Armées place beaucoup d’espoirs concerne le calcul quantique, lequel permettrait de traiter très rapidement des milliards de données, que ce soit pour la dissuasion, le renseignement, la simulation ou encore la conception de nouveaux systèmes d’armes.

D’où le programme Proqcima, lancé officiellement par la DGA à l’occasion de la Journée nationale du quantique, organisée à la Bibliothèque Nationale de France, le 6 mars. L’objectif est de « disposer de deux prototypes d’ordinateurs quantiques universels de conception française à horizon 2032 », précise le ministère des Armées, via un communiqué.

Pour cela, des accords-cadres ont été notifiés par la DGA à cinq entreprises spécialistes des technologies quantiques, dont Pasqal, Alice&Bob, C12, Quandela et Quobly. « Ils posent les bases d’un partenariat innovant entre l’État et de jeunes sociétés issues de la recherche française » et « doivent permettre le développement des technologies les plus prometteuses depuis des prototypes de laboratoire jusqu’à des solutions de calcul quantique à large échelle [LSQ, pour Large Scale Quantum] utilisables pour les besoins de la Défense », explique-t-il.

Lancé en partenariat avec le Secrétariat général pour l’investissement [SGPI] et piloté par l’Agence du numérique de défense [AND, rattachée à la DGA], ce projet bénéficie d’un financement maximum de 500 millions d’euros.

Les cinq entreprises retenues au titre du programme PROQCIMA ont leurs propres atouts pour relever ce défi. Mais reste à voir lesquelles parviendront à « lever les différents verrous d’ingénierie, de fabrication et d’industrialisation », avance le ministère des Armées.

Aussi, ce programme se déroulera en trois étapes : preuve de concept, maturation puis industrialisation. En 2028, seuls les trois projets les plus performants seront sélectionnés pour la suite. Puis « la compétition se limitera aux deux technologies les plus performantes qui continueront le programme pour passer de prototypes de calculateurs [objectif : 128 qubits logiques] à des produits industriels utilisables par leurs premiers clients [objectif : 2048 qubits logiques] », conclut le ministère.