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NUMÉRO 93
JUIN 2020
NUMÉRO SPÉCIAL

Un saut quantique pour la recherche fondamentale européenne

Jusqu’à il y a quelques années, les technologies quantiques étaient l’apanage de la science-fiction et de l’esprit enflammé de certains physiciens déterminés à les faire passer de la théorie à la pratique. Aujourd’hui, on fonde de très grands espoirs sur le fait que les premiers superordinateurs quantiques puissent apparaître dans les prochaines années, peut-être même avant la fin de la décennie actuelle.

© plotplot, Shutterstock

«Si la mécanique quantique ne vous laisse pas totalement perplexe, c’est que vous ne la comprenez pas» – John Archibald Wheeler, physicien théoricien

Les ordinateurs quantiques représentent certainement la technologie la plus visible de la révolution quantique en cours, mais de quoi s’agit-il exactement? Vous trouvez un indice dans leur nom: un ordinateur quantique utilise les lois de la mécanique quantique, une théorie qui décrit les phénomènes physiques à l’échelle atomique. Ces lois permettent à une particule donnée, comme un atome, d’exister dans différents états en même temps, c’est ce qu’on appelle la «superposition». D’un point de vue pratique, un ordinateur quantique l’emporte sur un ordinateur conventionnel parce que ce dernier utilise des bits pour coder des informations qui ne peuvent prendre qu’une seule valeur, 0 ou 1, alors qu’un ordinateur quantique utilise des qubits qui peuvent prendre simultanément les deux valeurs. Par ailleurs, lorsque deux qubits interagissent, ils ne sont plus totalement indépendants et se trouvent alors dans un état dit d’«intrication». Pourquoi tout cela est-il si important? Parce que grâce à la superposition et à l’intrication, un ordinateur quantique a théoriquement accès à tous les résultats possibles d’un calcul en une seule étape, un exploit qu’un ordinateur conventionnel ne pourrait jamais réaliser car la façon dont il est construit lui impose de traiter les informations séparément, les unes après les autres. Cela rend l’ordinateur quantique extraordinairement plus puissant que ses cousins conventionnels, qu’il laisse sur le carreau. Mais les promesses de l’informatique quantique ne se limitent pas à la puissance de calcul brute: des chercheurs de toute l’Europe s’efforcent également d’utiliser et d’appliquer les effets quantiques pour obtenir des performances et des capacités fondamentalement supérieures dans les communications, le secteur médical et les sciences du vivant, la métrologie, la robotique et l’IA, les technologies de simulation ainsi que la cybersécurité, pour ne citer que quelques domaines d’application. Dans la mesure où l’on s’attend à ce que les technologies quantiques finissent par s’infiltrer dans de nombreux systèmes et secteurs dont nous dépendons aujourd’hui, l’UE considère ces technologies comme un domaine d’une importance stratégique majeure, pour les gouvernements, les entreprises et les citoyens. Bien entendu, pour que l’Europe puisse occuper une place de premier plan au niveau mondial à l’heure d’exploiter la puissance des technologies quantiques, il est absolument indispensable de soutenir les recherches innovantes dans ce domaine. Heureusement, les efforts de recherche européens sur le sujet peuvent déjà compter sur 20 ans d’excellence. Fort de cet héritage, le financement européen des recherches quantiques a continué à figurer parmi les grandes priorités du programme Horizon 2020. Les fonds de recherche de l’UE soutiennent de nombreux projets dans toute l’Europe, beaucoup d’entre eux ayant pour objectif de mettre des applications commerciales sur le marché. L’UE a également mis en place le Quantum Technologies Flagship (programme phare «Technologies quantiques»), une initiative de recherche et d’innovation d’une durée de dix ans qui a débuté en 2018 et dont le financement, sur la durée totale du programme, pourra atteindre le milliard d’euros. Nous souhaiterions pouvoir présenter ici des dizaines de projets de ce domaine passionnant, mais la place réservée à notre dossier spécial ne nous permet que d’en détailler sept. Nous espérons toutefois qu’ils suffiront pour donner à nos lecteurs un bon aperçu de la révolution quantique en cours et des fruits qu’elle porte déjà. Nous nous réjouissons de recevoir vos commentaires. Vous pouvez envoyer vos questions ou suggestions à l’adresse suivante: editorial@cordis.europa.eu.

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