Demandes importantes de budget pour le développement des technologies quantiques

, Partager

Les technologies quantiques, révolution annoncée

Les technologies quantiques recouvrent un ensemble de domaines de développement technique dont la principale caractéristique est d’utiliser certaines des propriétés de la mécanique quantique à échelle macroscopique. Les avancées scientifiques des dernières décennies ont mis en évidence la possibilité de certains progrès techniques de valeur considérable au niveau stratégique. Le premier de ces systèmes est l’ordinateur quantique, dont l’une des promesses majeures est de rendre obsolète la méthode de chiffrement la plus utilisée à ce jour, l’algorithme RSA.

En outre, les communications quantiques seraient caractérisées par une fiabilité et une sécurité inviolables. Les systèmes de détection basés sur la physique quantique présenteraient quant à eux des avantages de précision et d’insensibilité aux interférences (délibérées ou naturelles) extérieures aux nombreuses applications civiles comme militaires.

Les États-Unis en retard ?

Les principaux concurrents scientifiques des États-Unis (Chine, Union Européenne) ont lancé des projets de grande envergure dans les technologies quantiques de l’information, menaçant de retirer aux Etats-Unis leur leadership scientifique. Le choc est venu de la Chine lorsqu’en 2017,une communication quantique satellitaire a été effectuée avec succès. Celle-ci, entre l’Autriche et la Chine par l’intermédiaire d’un satellite chinois, est perçue comme une réalisation technologique inégalée. L’UE a en parallèle lancé un programme flagship attribuant 1 Md€ sur dix ans au développement de ces technologies.

Les Etats-Unis ne sont pas en reste, grâce à un secteur privé finançant sur fonds propres des recherches et travaux de développement à hauteur de plusieurs Md$, menés par des géants technologiques tels que Apple, Microsoft, Intel, IBM ou Google. Des prototypes d’ordinateurs quantiques sont ainsi disponibles, avec des performances limitées mais prometteuses et des annonces régulières quant à l’amélioration de leurs capacités.

Depuis mi-2017, le NIST (National Institute of Standards and Technology) réalise un travail de collecte d’informations auprès des acteurs des technologies quantiques : acteurs académiques, institutionnels, industriels, agences de financement, etc. Il s’agit là de la poursuite des travaux réalisés par l’Interagency Working Group on Quantum Information Science (IWGQIS).

Il est ressorti de ce programme que l’environnement industriel et académique de ces technologies est handicapé aux Etats-Unis par un manque de visibilité, de coordination et de main-d’œuvre. Par exemple, la micro-électronique et les nanotechnologies avaient bénéficié au cours de la seconde moitié du XXème siècle d’un effort fédéral pour favoriser le développement de leurs industries. Les technologies quantiques sont, elles, actuellement orphelines d’un tel soutien, avec une perte en compétitivité. Comme le NIST l’a rapporté en session publique du Congrès, les industries quantiques font face à un manque d’ingénieurs quantiques. Ce type de personnel spécialisé n’est pas formé en quantité suffisante par des universités qui ont du mal à voir leurs débouchés de tels profils. Le reste de l’industrie ignore quant à lui ce que peuvent fournir les entreprises de l’industrie quantique ou à quelle période des technologies spécifiques devraient arriver sur le marché. Cette position floue, au moment où la Chine et l’Union Européenne montrent une volonté claire de développer ces technologies, a été présentée comme un handicap stratégique pour les États-Unis.

Financements et actions

Après cette phase de réflexion et de mise en évidence de la situation actuelle, les agences fédérales ont montré une volonté d’action stratégique face à celle-ci. Et ce, malgré l’absence temporaire d’actions menées par l’OSTP, agence en charge de ce travail (bien que l’administration Trump ait, en août 2017, fait référence à des financements fédéraux à destination de l’informatique quantique).

Au cours du mois de février, le Department of Energy, l’une des grandes agences fédérales de recherche aux États-Unis, a présenté sa demande de budget pour l’année fiscale 2019. Ce budget comprend un poste de 105 M$ pour « faire face à l’urgence émergente d’un besoin en savoir-faire et en compétitivité des E-U dans le domaine en développement des technologies quantiques de l’information, dont l’informatique et les capteurs quantiques ». Bien que ses responsabilités couvrent principalement les technologies liées à l’énergie nucléaire, l’organisme mène et finance des travaux de recherche dans de nombreux autres domaines d’activité (avec par exemple le projet du Génome Humain qu’il a initié).

La National Science Foundation (NSF) a en outre pris la décision d’inscrire les technologies quantiques dans ses "Ten Big Ideas", les axes de recherche à moyen et long terme sur lesquels elle concentrera ses moyens. On retrouve par exemple en août 2017 un financement de 12 M$ sur la sécurisation des communications par les technologies quantiques.

En demandant un financement venant égaler annuellement celui de l’Union Européenne sur les technologies quantiques, le DOE et la NSF apparaissent comme apportant une réponse aux inquiétudes présentées par le NIST au Congrès. Les efforts requis par le DOE, bien que semblant plus faibles que ceux menés par les géants industriels du secteur (Apple, Intel, IBM, Google, Microsoft), pourraient cependant être idéalement positionnés pour donner l’impulsion initiale requise par l’écosystème industriel et académique ainsi que pour mettre en place une roadmap et des standards communs aux futurs produits de l’industrie quantique.

La thématique des technologies quantiques fait l’objet de collaborations transatlantiques avec entre autres le comité mixte et il est envisagé de leur dédier un programme d’échange doctoral. La question demeure quant aux développements à venir de la stratégie nationale aux Etats-Unis sur celles-ci et sur l’efficacité des efforts engagés.


Rédacteur :

- Laurent Pelliser, Attaché Adjoint pour la Science et la Technologie, Consulat Général de France à Houston, deputy-phys@ambascience-usa.org