Les applications quantiques presque à portée de main
Par Mathieu RABECHAULT / AFP
Les technologies quantiques s’apprêtent à sortir des laboratoires pour connaître leurs premières applications industrielles, estime Marko Erman, le directeur scientifique de Thales, engagé dans plusieurs consortiums de recherche sur ces technologies révolutionnaires issues de l’infiniment petit.
« On pourra avoir de premières applications sur les antennes dans trois, quatre ans », puis viendront les communications quantiques avant vraisemblablement, dans un horizon plus lointain, l’ordinateur quantique, assure-t-il dans un entretien à l’AFP.
– Des capteurs beaucoup plus sensibles
Si la première révolution quantique au début du XXe siècle est à l’origine de la microélectronique, des lasers ou des horloges atomiques, les capteurs quantiques vont d’après lui (et la communauté scientifique) constituer le premier des « enfants de la seconde révolution quantique ».
Celle-ci exploite l’étrange capacité d' »intrication » ou d’enchevêtrement de particules comme les photons, qui interagissent exactement de la même manière, même si elles sont séparées par des milliards de kilomètres. Leur coordination est si parfaite qu’on parle de téléportation.
Autre phénomène en jeu, la « superposition d’état » quantique: les particules ont simultanément plusieurs virtualités différentes, comme une pièce de monnaie montrant à la fois son côté pile et son côté face.
Les capteurs quantiques permettent de réduire considérablement la taille des antennes, dont la longueur peut atteindre plusieurs dizaines de mètres. Thales a ainsi dévoilé une antenne quantique qui tient dans la main. Ces capteurs seront également plusieurs centaines de fois plus sensibles que les capteurs « classiques », ouvrant de nombreuses perspectives aussi bien pour les radars que pour l’imagerie médicale.
– Une cryptographie inviolable
Cette capacité de deux photons, par exemple, à rester liés ou intriqués à distance peut être exploitée également pour créer ou « distribuer » des clés de chiffrement.
« Le principe physique est que toute mesure d’un état quantique détruit la cohérence quantique, donc c’est à usage unique », explique Marko Erman. Impossible d’espionner car toute lecture d’un message provoque sa destruction.
« Le principe a été démontré il y a 15 ans, nous on a fait ça à Vienne sur des liaisons point à point de quelques dizaines de kilomètres et bien d’autres démonstrateurs ont été faits depuis », selon lui.
– Des réseaux de communications en développement
Il s’agit maintenant de distribuer ces clés non plus entre deux points mais au sein d’un réseau, pour l’instant au niveau d’une métropole. Thales participe ainsi au consortium Petrus, dirigé par Deutsche Telekom, dans le cadre de l’initiative EuroQCI de l’UE visant à développer une infrastructure de communication quantique.
« On a commencé à établir une trentaine de réseaux expérimentaux -dont un en Ile-de-France, sur 40 kilomètres avec plusieurs points d’accès- qui testent plusieurs méthodes de génération de clés quantiques, de lecture », détaille-t-il.
Pour des distances supérieures à une centaine de kilomètres, il faut en revanche régénérer le signal, or les amplificateurs actuels « cassent la cohérence quantique ». Il faut donc créer des « répéteurs quantiques qui préserveront les états quantiques ». C’est l’objet d’un autre consortium, QIA, mené par l’université néerlandaise de Delft.
Les différents réseaux pourront ensuite être reliés entre eux grâce à ces répéteurs ou par des liaisons satellitaires chargées de distribuer les clés quantiques.
« On sait que ça marche, les Chinois ont installé un réseau expérimental au-dessus de la Chine », selon Marko Erman.
– L’ordinateur quantique, Graal incertain
« Si un ordinateur quantique est réalisable, quelle que soit la puissance d’un ordinateur classique que vous pourrez faire dans le futur, il sera ridicule » par rapport au quantique et ne pourra jamais résoudre certains problèmes ou réaliser certaines modélisations, selon lui.
Au lieu de manier des bits, c’est-à-dire des 0 et des 1, l’ordinateur quantique jonglera avec des qubits, chacun comprenant un « nombre infini de valeurs ».
Mais il y a un « problème de passage à l’échelle: c’est compliqué de rajouter des qubits car leur état d’intrication est très fragile », expose-t-il. Et ils génèrent beaucoup de « bruit »: « pour avoir un qubit qui marche, il peut y avoir des milliers de qubits qui corrigent les erreurs. Et plus l’ordinateur est gros plus ça devient difficile ».
« La physique ne l’interdit pas, donc sans doute que cet ordinateur va exister, juge le scientifique. « Mais est-ce que ce sera 2030, 2035? Il faudra attendre ».
- Northvolt se débranche de ses créanciers / Plan marketing 2025, la méthode Maxime Baumard (Pennylane) / SOLTEO lève… - 22/11/2024
- SOLTEO lève 1,5 million d’euros pour développer les micro-centrales solaires - 22/11/2024
- EDEN AI lève 3 millions d’euros pour démocratiser l’accès à l’IA en entreprise - 21/11/2024
