L’informatique quantique, la prochaine fierté québécoise ?

Le Québec possède tous les éléments nécessaires pour reproduire avec l’informatique quantique ses succès en intelligence artificielle. Les prochaines années seront cruciales pour y arriver. 

Anyon Systems

L’informatique quantique est maintenant réalité. Au moment où vous lisez ces lignes, de grandes entreprises en posent les bases en déployant des ordinateurs quantiques et en commençant à apprivoiser cette technologie dont les ordinateurs ne sont plus limités par les 0 et les 1 de l’informatique classique. 

Modélisations climatiques, création de nouvelles molécules médicinales, élaboration de matériaux synthétiques pour capturer le carbone atmosphérique : les usages potentiels de cette technologie sont immenses. « Ça va être une force disruptive dans de nombreuses industries », prédit Alireza Najafi-Yazdi, fondateur et PDG d’Anyon Systems, une entreprise montréalaise qui conçoit et fabrique des ordinateurs quantiques depuis 2015, et qui a annoncé en décembre la vente de son premier appareil au ministère de la Défense nationale. 

Anyon Systems

Il est toutefois difficile de décrire l’avenir de l’informatique quantique sans donner l’impression de vendre une poudre de perlimpinpin. « C’est normal de se poser des questions, mais de vrais progrès ont été réalisés. On a le droit d’être enthousiastes », rassure Alexandre Blais, directeur scientifique de l’Institut quantique de l’Université de Sherbrooke. 

Parmi ces avancées, notons que Google a annoncé que l’informatique quantique lui avait permis de résoudre en 3 minutes et 20 secondes un problème dont un superordinateur traditionnel aurait terminé l’analyse en… 10 000 ans. Il semble que l’entreprise ait peut-être exagéré un peu (selon IBM, les superordinateurs actuels sont capables de faire la même chose en 2,5 jours), mais l’informatique quantique a quand même rattrapé en quelques années des décennies de progrès en informatique classique. Même si ce n’est que pour certains calculs précis, c’est tout un exploit, qui laisse présager de grandes choses.  

Encore du chemin à faire

La vraie révolution quantique n’est toutefois pas attendue avant plusieurs années. « Il faudra probablement encore de 5 à 10 ans avant que les essais mis au point aujourd’hui soient déployés dans les entreprises », estime Alireza Najafi-Yazdi. 

La tâche à accomplir est grande, en effet. L’industrie naissante de l’informatique quantique doit améliorer ses ordinateurs, créer du matériel (comme de l’espace de stockage adapté à ses ordinateurs) et former des employés. Elle doit aussi repenser tous les logiciels, puisqu’un algorithme conçu pour un ordinateur classique ne peut pas tirer profit des transistors quantiques appelés qubits.

Pour le Québec, tout ce travail à abattre représente une chance à saisir. 

L’écosystème québécois se met en branle

Une dizaine d’entreprises sont actives en informatique quantique au Québec. Le total monte toutefois à plus d’une soixantaine si on tient compte des technologies quantiques en général, comme les capteurs et les communications quantiques. L’informatique quantique est perçue comme le Saint-Graal, mais ces autres domaines sont également importants, et peuvent se chevaucher. 

« Plusieurs entreprises et chercheurs au Québec s’intéressent aux différents aspects des technologies quantiques, tant pour le matériel que pour le logiciel», note Olivier Gagnon-Gordillo, responsable de la stratégie et du développement chez Québec Quantique, un organisme mis sur pied à l’automne 2020 pour faire avancer le secteur. « Il y a aussi une accélération de l’investissement à tous les niveaux, tant pour la recherche que pour la commercialisation », poursuit-il. 

Le ministère de l’Économie et de l’Innovation a d’ailleurs annoncé en 2020 la mise en place d’une aide pouvant aller jusqu’à 750 000 dollars pour financer des projets quantiques (communications, calculs, matériaux, ainsi que météorologie et détections). « C’est un financement qui va permettre de créer une richesse technologique et intellectuelle, mais aussi une main-d’œuvre spécialisée », note Frédéric Bove, vice-président chez Prompt, l’un des organismes qui gèrent le programme de financement quantique (avec PRIMA Québec). Prompt s’attend à ce qu’une dizaine d’entreprises soumettent un projet d’ici la première date limite du 30 mai. D’autres pourront le faire lors du second dépôt, en fin d’année. 

Dans son plus récent budget, Ottawa a alloué, pour sa part, 360 millions sur sept ans au lancement d’une stratégie quantique nationale, dont les détails n’ont pas encore été dévoilés. À Québec, des annonces liées aux technologies quantiques sont aussi prévues au cours des prochaines semaines. 

« Le Québec a la capacité de se créer des écosystèmes d’innovation, et c’est ce qui est en train d’être fait », estime Frédéric Bove. Comme avec l’intelligence artificielle et le multimédia auparavant, les pièces du puzzle sont assemblées pour stimuler la croissance de l’industrie quantique et provoquer un effet d’entraînement.

Il reste quand même plusieurs problèmes importants à résoudre. « Les universités doivent former la main-d’œuvre nécessaire », prévient par exemple Alireza Najafi-Yazdi. À l’heure actuelle, se former en informatique quantique est complexe. « Il faudrait un programme de génie quantique », croit le PDG d’Anyon Systems. 

« Pour l’instant, on a besoin d’un baccalauréat, d’une maîtrise, d’un doctorat et de plusieurs expertises pour faire du quantique. C’est clair que le domaine mérite sa propre formation », reconnaît Alexandre Blais, de l’Université de Sherbrooke, où des discussions sur le sujet ont lieu. Olivier Gagnon-Gordillo, de Québec Quantique, rappelle pour sa part que la formation n’est toutefois qu’une partie de l’équation. « Il faut aussi attirer les talents étrangers, pour qu’ils viennent étudier, travailler et lancer des entreprises ici », note-t-il. 

Quelle place pour le Québec sur l’échiquier mondial ?

Le financement des entreprises doit en outre être à la hauteur, surtout que des investissements de taille sont réalisés en technologies quantiques partout dans le monde. Non seulement les retombées économiques qui y sont associées risquent d’être importantes, mais il y a en plus des enjeux stratégiques et militaires liés à la maîtrise de ces technologies. 

La Chine et les États-Unis dominent le secteur, et d’autres pays souhaitent s’y tailler une place. La France, notamment, a dévoilé en janvier une stratégie quantique dotée d’une enveloppe de 2,69 milliards de dollars sur cinq ans. 

La concurrence n’effraie pas Alexandre Blais. « Le quantique n’est pas une technologie où le gagnant remporte tout », résume-t-il. Avec son savoir-faire actuel dans des domaines comme le logiciel, l’intelligence artificielle, la microfabrication et l’électronique, le Québec peut se tailler une place dans ce marché mondial. 

« C’est important, parce que c’est une grande vague technologique qui a des retombées transversales », poursuit Olivier Gagnon-Gordillo. Une filière quantique forte n’est pas une fin en soi. Elle pourrait aussi avoir des répercussions positives sur plusieurs autres industries québécoises, que ce soit la finance, l’environnement, la pharmacologie ou l’aéronautique, par exemple. 

« La bonne nouvelle, c’est qu’on a pris le train dès le départ », croit Frédéric Bove. Reste à voir jusqu’où il ira.

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Le quantique à des possibilités infinies. Il faudrait seulement que ça serve à servir dans l’intérêt de l’humanité et pour pouvoir coloniser l’espace.

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