{"id":16661,"date":"2018-09-10T12:22:39","date_gmt":"2018-09-10T11:22:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.oezratty.net\/wordpress\/?p=16661"},"modified":"2018-10-15T06:58:25","modified_gmt":"2018-10-15T05:58:25","slug":"comprendre-informatique-quantique-strategies-industrielles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oezratty.net\/wordpress\/2018\/comprendre-informatique-quantique-strategies-industrielles\/","title":{"rendered":"Comprendre l’informatique quantique – strat\u00e9gies industrielles"},"content":{"rendered":"

Cette 16e partie de la longue s\u00e9rie pour comprendre l\u2019informatique quantique d\u00e9marr\u00e9e en juin 2018<\/a> est d\u00e9di\u00e9e aux strat\u00e9gies industrielles et aux activit\u00e9s par pays.<\/p>\n

L\u2019informatique quantique au sens large du terme est un secteur technologique strat\u00e9gique \u00e0 diff\u00e9rents titres. Dans la cryptographie, il en va de la souverainet\u00e9 avec l\u2019enjeu de la protection des communications sensibles. Le calcul quantique est pour sa part porteur d\u2019applications critiques qui vont \u00e9tendre le champ du num\u00e9rique au-del\u00e0 de ce qui est faisable aujourd\u2019hui, notamment dans le domaine de la sant\u00e9, de l\u2019environnement et de l\u2019intelligence artificielle, prise dans une d\u00e9finition large.<\/p>\n

En termes de maturit\u00e9, la cryptographie quantique et post-quantique<\/a> sont des champs plus \u00e9tablis avec des acteurs \u00e9conomiques et des solutions, m\u00eame si la standardisation de la cryptographie post-quantique n\u2019est pas achev\u00e9e. Elle comporte cependant peu d\u2019inconnues scientifiques fondamentales.<\/p>\n

Le calcul quantique est moins mature. Si l\u2019incertitude scientifique semble en partie lev\u00e9e pour ce qui est de la faisabilit\u00e9 des ordinateurs quantiques exploitables commercialement, les obstacles technologiques restent encore importants \u00e0 surmonter pour y arriver, notamment l\u2019\u00e9pineuse question du bruit dans les qubits et de la correction d\u2019erreurs quantiques<\/a>.<\/p>\n

Les avis sont partag\u00e9s sur la vitesse de la lev\u00e9e de ces incertitudes : elle va de quelques ann\u00e9es pour certains comme chez Google ou Microsoft, \u00e0 quelques d\u00e9cennies pour des scientifiques comme Alain Aspect, pour atteindre le \u201cjamais\u201d pour des chercheurs tels que l\u2019Isra\u00e9lien Gil Kalai.<\/p>\n

\"Delai<\/a><\/p>\n

C\u2019est donc un domaine \u00e0 cheval entre l\u2019incertitude scientifique et l\u2019incertitude technologique. La recherche est pour l\u2019instant issue essentiellement du secteur public dans les grands pays qui s\u2019y investissent, puis de tr\u00e8s grands acteurs du num\u00e9rique qui ont de quoi faire plein de paris technologiques en parall\u00e8le (Google, Intel, Microsoft, IBM, Alibaba) puis de quelques startups plus ou moins bien financ\u00e9es ou avanc\u00e9es, essentiellement en Am\u00e9rique du Nord (D-Wave, IonQ, Rigetti).<\/p>\n

L\u2019industrie des logiciels destin\u00e9s aux ordinateurs quantiques est balbutiante. La majeure partie des \u201cpure players\u201d de ce secteur sont d\u00e9di\u00e9s aux ordinateurs quantiques adiabatiques du Canadien D-Wave, tels que QxBranch et 1QBit qui sont respectivement Am\u00e9ricains et Canadiens. Les grands acteurs et startups qui planchent sur les calculateurs quantiques ont tous investi dans le logiciel, \u00e0 commencer par les outils de d\u00e9veloppement d\u2019algorithmes et d\u2019applications quantiques. Chacun ambitionne \u00e9videmment de cr\u00e9er des plateformes logicielles leaders. Certaines sont d\u00e9j\u00e0 disponibles dans le cloud, comme chez IBM. D\u2019autres, tels le Fran\u00e7ais Atos et Microsoft proposent l\u2019acc\u00e8s via le cloud \u00e0 des simulateurs quantiques \u00e0 base d\u2019ordinateurs traditionnels.<\/p>\n

Les investissements mondiaux dans l\u2019informatique quantique<\/strong><\/p>\n

Qu\u2019en est-il des investissements mondiaux dans l\u2019informatique quantique ? Une \u00e9tude de McKinsey de 2015<\/a> faisait un tour d\u2019horizon des investissements qui compilaient sans doute des budgets de recherche publique. Il y avait alors 1500 chercheurs dans le monde dot\u00e9s d\u2019un budget total de $1,5B. M\u00eame si ce nombre d\u00fb augmenter depuis, il est tr\u00e8s faible. Nous en sommes en 2018 \u00e0 l\u2019\u00e9tat o\u00f9 l\u2019informatique traditionnelle en \u00e9tait en 1955 !<\/p>\n

Les USA et la Chine y figuraient \u00e9videmment en t\u00eate. Mais la r\u00e9partition de ces investissements, qui int\u00e8grent probablement aussi bien la cryptographie quantique que les calculateurs quantiques est intrigante pour les autres pays. La France y \u00e9tait en neuvi\u00e8me position, derri\u00e8re l\u2019Allemagne, le Royaume Uni, le Canada, le Japon la Suisse et l\u2019Australie. Sachant que ces donn\u00e9es ont d\u00fb \u00e9voluer depuis, avec, notamment, un accroissement significatif de l\u2019effort de la recherche de la Chine.<\/p>\n

\"Qui<\/a><\/p>\n

Une \u00e9tude europ\u00e9enne produite en 2016 reprenait les m\u00eames chiffres en y ajoutant les effectifs. Avec donc 224 chercheurs en France \u00e0 comparer \u00e0 1217 chercheurs aux USA, ce qui est un ratio tout \u00e0 fait normal de 1 \u00e0 6.<\/p>\n

\"Quantum<\/a><\/p>\n

Les pouvoirs publics de ces diff\u00e9rents pays se sont mobilis\u00e9s de mani\u00e8re tr\u00e8s diff\u00e9renci\u00e9e sur le quantique. La plupart des pays d\u00e9velopp\u00e9s se sont mobilis\u00e9s au niveau de leurs pouvoir publics pour coordonner les efforts dans le quantique. Un pays fait curieusement d\u00e9faut dans ce panorama : la France. Nous verrons ce qu\u2019il en est plus loin.<\/p>\n

\"Strategies<\/a><\/strong><\/p>\n

Une \u00e9valuation des publications scientifiques dans l\u2019informatique quantique est pr\u00e9sent\u00e9e cette int\u00e9ressante \u00e9tude VC investment analysis Quantum Computing<\/a>, produite par des \u00e9tudiants de l\u2019Insead en 2018 (18 slides). On y d\u00e9couvre sans surprise que les USA, le Canada et la Chine sont les premiers pays \u00e0 publier. C\u2019est l\u2019effet de la masse. Mais la premi\u00e8re Universit\u00e9 est celle de Waterloo au Canada. Ce dernier pays est un v\u00e9ritable pionnier dans l\u2019informatique quantique, et pas seulement gr\u00e2ce \u00e0 D-Wave.<\/p>\n

\"Academic<\/a><\/p>\n

De son c\u00f4t\u00e9, l\u2019IDA<\/strong>, l\u2019Institute for Defense Analyses, une organisation parapublique US qui g\u00e8re trois fonds d\u2019investissements financ\u00e9s par l\u2019\u00e9tat f\u00e9d\u00e9ral, a publi\u00e9 Assessment of the Future Economic Impact of Quantum Information Science<\/a> en 2017 (133 pages). Ils y font un bon tour d\u2019horizon des domaines d\u2019applications du quantique, y compris dans le petit march\u00e9 de la m\u00e9trologie quantique.<\/p>\n

On y trouve cet int\u00e9ressant tableau qui classifie les principaux pays par d\u00e9pense, publications scientifiques et d\u00e9p\u00f4ts de brevets, les donn\u00e9es datant de 2016. La France y arrive en 8e \u00e0 10e position selon les indicateurs. C\u2019est un classement habituel. On a cependant plusieurs pays dont le PIB est inf\u00e9rieur \u00e0 celui de la France qui arrivent devant elle : le Canada et l\u2019Australie ! Et la Cor\u00e9e du Sud est devant la France en termes de d\u00e9p\u00f4t de brevets, ce qui n\u2019est pas une grande surprise au vu de la force de son industrie \u00e9lectronique, domin\u00e9e par Samsung qui repr\u00e9sente pr\u00e8s du cinqui\u00e8me du PIB du pays. Une bonne partie de l\u2019inventaire des projets financ\u00e9s par les gouvernements de nombreux pays cit\u00e9s dans cet article proviennent de ce document de l\u2019IDA.<\/p>\n

\"World<\/a><\/p>\n

La recherche dans le quantique est-elle juste une affaire de gros sous ? Pas seulement. Il ne suffit pas d\u2019aligner des milliards de dollars pour r\u00e9soudre les probl\u00e8mes de la mati\u00e8re condens\u00e9e des qubits supraconducteurs. La r\u00e9ussite dans le quantique est aussi une question d\u2019int\u00e9gration de disciplines scientifiques nombreuses, puis de valorisation industrielle.<\/p>\n

Passons \u00e0 une revue de d\u00e9tail pays par pays, continent par continent.<\/p>\n

\"USA<\/a><\/p>\n

Aux USA<\/strong>, la mobilisation apparente des pouvoirs publics est plus molle ou discr\u00e8te, m\u00eame si elle d\u00e9passe celle de l\u2019Europe en quantit\u00e9, ne serait-ce que du fait des investissements des grands acteurs du priv\u00e9 dans la recherche fondamentale ou de ceux de la NSA, qui sont probablement massifs, mais confidentiels.<\/p>\n

La coordination de la recherche dans les diff\u00e9rentes branches du quantique a d\u00e9marr\u00e9 en octobre 2014. A l\u2019\u00e9poque o\u00f9 l\u2019on s\u2019int\u00e9ressait aux sciences \u00e0 la Maison Blanche, avec un v\u00e9ritable conseiller scientifique du Pr\u00e9sident, John Holdren qui a travers\u00e9 les deux mandats de Barack Obama, celle-ci avait produit le rapport Advancing Quantum Information Science : National Challenges and Opportunities<\/a> (juillet 2016, 23 pages) suivie d\u2019une r\u00e9union de travail<\/a> en octobre de la m\u00eame ann\u00e9e. Le rempla\u00e7ant de John Holdren vient d\u2019\u00eatre tout juste nomm\u00e9 par Donald Trump apr\u00e8s 18 mois de Pr\u00e9sidence, un certain Kelvin Droegemeier, un m\u00e9t\u00e9orologiste qui a m\u00eame obtenu l\u2019aval de son pr\u00e9d\u00e9cesseur ce qui est plut\u00f4t rare dans cette Administration.<\/p>\n

\"Plan<\/a><\/p>\n

Ce n\u2019\u00e9tait pas un plan mais plut\u00f4t un inventaire de l\u2019existant. Comme presque tous les pays, le d\u00e9coupage du quantique y est r\u00e9alis\u00e9 en quatre parties : la communication quantique, la m\u00e9trologie quantique, le calcul quantique et les simulateurs quantiques, la distinction entre ces deux derniers \u00e9tant subtile.<\/p>\n

L\u2019\u00e9tat f\u00e9d\u00e9ral finance des projets de recherche de startups avec des financements issus du programme SBIR, l\u2019une des composantes du fameux Small Business Act. Cela concerne notamment Axion Technologies <\/strong>qui a cr\u00e9\u00e9 un g\u00e9n\u00e9rateur de nombres al\u00e9atoires concurrent de ceux du Suisse IDQ.<\/p>\n

Les laboratoires publics qui investissent l\u2019informatique quantique traversent \u00e0 peu pr\u00e8s tout le complexe militaro-industriel f\u00e9d\u00e9ral avec de la recherche interne ou de la recherche externe subventionn\u00e9e sur appels \u00e0 projets :<\/p>\n