Pour libérer le pouvoir transformateur du quantique, l’UE doit développer un écosystème quantique européen à part entière qui s’appuie sur sa tradition d’excellence en matière de recherche quantique.
© Commission européenne
Qu'est-ce que le quantum
Au cours des prochaines années, les technologies quantiques permettront de faire des choses qui ne peuvent tout simplement pas être faites aujourd'hui. Avec le quantum, nous serons en mesure de regarder loin sous le sol ou sous la mer et d'effectuer des tâches informatiques complexes, comme la modélisation des réactions biomoléculaires et chimiques, que les supercalculateurs les plus puissants ne peuvent pas gérer actuellement. Quantum nous aidera à envoyer des informations sensibles en toute sécurité n'importe où et à diagnostiquer les maladies plus rapidement et plus précisément en regardant à l'intérieur des cellules.
Lors de la première révolution quantique au début du XXe siècle, les scientifiques ont appris à comprendre et à appliquer les propriétés de la mécanique quantique, à savoir les interactions entre molécules, atomes et particules encore plus petites comme les photons et les électrons. Cela leur a finalement permis de créer des transistors, des lasers et des microprocesseurs: technologies de base pour les ordinateurs, les télécommunications, la navigation par satellite, les smartphones, les diagnostics médicaux modernes, et bien plus encore.
Maintenant, la deuxième révolution quantique est en cours. Les chercheurs peuvent détecter et manipuler des particules individuelles, leurs propriétés physiques et leurs interactions, et construire de nouvelles technologies et systèmes qui utilisent les propriétés de la mécanique quantique sous-jacente. Ces développements ont conduit à des avancées techniques majeures dans de nombreux domaines différents, notamment l'informatique quantique, les capteurs, les simulations, la cryptographie et les télécommunications.
Toute une génération de nouvelles technologies susceptibles d’avoir un impact économique et sociétal considérable commence à émerger dans les principaux domaines d’application quantique: l'informatique et la simulation quantiques, la communication quantique, la détection quantique et la métrologie. Certains sont déjà en développement, tandis que beaucoup d'autres le seront dans les années à venir. Le potentiel du quantique est énorme, et toutes les grandes régions du monde investissent massivement dans ce domaine hautement stratégique. La stratégie de l’UE pour la décennie numérique vise donc à ce que l’Europe dispose de son premier supercalculateur doté d’une accélération quantique d’ici à 2025, ouvrant ainsi la voie à une capacité quantique de pointe d’ici à 2030. Le règlement européen sur les semi-conducteurs comprend également des mesures visant à favoriser la fabrication à faible coût et à grand volume de puces quantiques dans l’UE, afin qu’elles puissent alimenter toute une gamme d’appareils quantiques innovants.
Le 5 décembre 2023, la présidence espagnole du Conseil de l’UE a lancé une déclaration que les États membres de l’UE signent pour indiquer qu’ils reconnaissent l’importance stratégique des technologies quantiques pour la compétitivité scientifique et industrielle de l’UE et s’engagent à collaborer au développement d’un écosystème de technologie quantique de classe mondiale dans toute l’Europe, dans le but ultime de faire de l’Europe la «vallée quantique» du monde, première région du monde en matière d’excellence et d’innovation quantiques.
L'initiative phare Technologies quantiques
L'Europe a une longue tradition d'excellence dans la recherche quantique. Il est maintenant crucial de développer une base industrielle solide qui s'appuie sur cette tradition. Sans efforts coordonnés de recherche et de financement au niveau européen, l'Europe risquerait de prendre du retard par rapport à ses concurrents mondiaux.
Pour relever ce défi, le Quantum Technologies Flagship a été lancé en 2018. Il s'agit d'une initiative de recherche à grande échelle et à long terme, dotée d'un budget de 1 milliard d'euros financé par l'UE, qui réunit des instituts de recherche, des entreprises et des bailleurs de fonds publics, consolidant et développant le leadership et l'excellence scientifiques européens dans ce domaine.
Informatique quantique
Dans le cadre de l’entreprise commune pour le calcul à haute performance européen (EC EuroHPC), la Commission prévoit à présent de construire des ordinateurs quantiques pilotes de pointe. Ces ordinateurs serviront d’accélérateurs interconnectés avec les supercalculateurs de l’entreprise commune, formant des machines «hybrides» qui combinent le meilleur des technologies informatiques quantiques et classiques.
En octobre 2022, l’entreprise commune EuroHPC a annoncé la sélection de six sites dans l’ensemble de l’UE pour accueillir les premiers ordinateurs quantiques européens, qui seront intégrés dans les supercalculateurs EuroHPC. Ces ordinateurs quantiques nouvellement acquis seront basés sur une technologie européenne de pointe et seront situés sur des sites en Tchéquie, en Allemagne, en Espagne, en France, en Italie et en Pologne. L’investissement totalise 100 millions d’euros, dont 50 % proviennent de l’UE et 50 % de 17 pays participant à l’entreprise commune EuroHPC.
Il s'agira de la première étape vers le déploiement d'une infrastructure européenne d'informatique quantique, qui sera accessible aux utilisateurs européens de la science et de l'industrie via l'informatique en nuage sur une base non commerciale. Cette infrastructure sera dédiée à l'accélération de la création de nouvelles connaissances et solutions aux défis sociétaux mondiaux. Grâce à sa capacité de calcul massive, il s'attaquera à des problèmes complexes de simulation et d'optimisation, en particulier dans le développement de matériaux, la découverte de médicaments, les prévisions météorologiques, les transports et d'autres problèmes du monde réel de grande importance pour l'industrie et la société.
Initiative relative à l'infrastructure européenne de communication quantique (EuroQCI)
Depuis juin 2019, les 27 États membres de l’UE ont signé la déclaration EuroQCI, acceptant de travailler ensemble, avec la Commission et avec le soutien de l’Agence spatiale européenne, au développement d’une infrastructure de communication quantique couvrant l’ensemble de l’UE (EuroQCI).
Détection quantique
Dans plusieurs domaines, les capteurs quantiques sont déjà en mesure d'offrir des performances et une précision considérablement améliorées par rapport à leurs équivalents classiques. La Commission investit dans des infrastructures paneuropéennes de détection quantique qui relieront ces capteurs et exploiteront leur potentiel, y compris un réseau de gravimètres quantiques, à la fois fixes et montés sur des transporteurs mobiles tels que des drones ou des navires, qui surveilleront les ressources souterraines et sous-marines et l'activité volcanique, effectueront des tâches d'observation de la Terre, etc. Ce réseau sera relié à une infrastructure européenne de gravimétrie spatiale planifiée, ce qui permettra d'effectuer des mesures encore plus précises avec le soutien des technologies spatiales.
