Analyse

Le quantique: nouvelle guerre froide technologique

Le 11 mars 2022 par Louise Rowehy

Si la conquête spatiale a été l’une des guerres technologiques les plus marquantes de l’Histoire contemporaine, redessinant les rapports de force entre les États-Unis et l’URSS sur l'échiquier mondial, elle n’est pourtant pas la plus cruciale. En témoigne la course à la suprématie quantique, décrite par la ministre des Armées Florence Parly, comme « la mère de toutes les batailles technologiques ». Et pour cause, le vaste spectre d’applications de cette future technologie de rupture en fait un enjeu de puissance stratégique pour qui saura la maîtriser. Ainsi, après la folie des grandeurs des années 50 à 70, le futur sera celui de l’infiniment petit.

 

Quantique : de quoi parle-t-on ?

La physique quantique est un corpus théorique qui étudie les interactions des particules élémentaires et des atomes. À cette échelle nanométrique, les lois de la physique newtonienne, dite classique, cessent d’être applicables et seules les règles quantiques prévalent.

Les systèmes informatiques actuels reposent sur des bits, qui sont des unités standards d’information ne prenant que les valeurs numériques binaires, 0 ou 1, pour permettre d’effectuer des calculs. Toutefois, leur manque de malléabilité est restrictif.

L’ordinateur quantique, ou quantum computing, repose sur le contrôle des particules quantiques permettant de charger des données pour créer des qubits. Ils sont similaires aux bits de l’informatique traditionnelle, à la différence près qu'ils peuvent prendre les valeurs 0 et 1 simultanément. Ce phénomène de superposition d’état s’explique par le fait que toutes les probabilités existent en même temps. N’y voyez pas là une analogie avec le « en même temps » d’Emmanuel Macron mais plutôt avec celui du paradoxe du chat mort et vivant de Shrödinger. Ce parallélisme confère à l’ordinateur quantique des capacités calculatoires exponentielles, qui peuvent être résumées très schématiquement à un facteur de 2n calculs synchrones pour un ordinateur doté de n qubits. 

Le calculateur universel, ou Large Scale Quantum (LSQ), est un ordinateur quantique dont la puissance de calcul permettrait de résoudre des problèmes complexes en quelques minutes, là où le plus puissant des calculateurs modernes prendrait des dizaines de milliers d’années. On parle alors de suprématie quantique.

 

La technologie comme instrument de puissance : la suprématie quantique

Le quantique sera la substance d’une nouvelle ère numérique à l’origine d’une exacerbation des rivalités géopolitiques. Car la première nation à atteindre cette suprématie entérinera non seulement son hégémonie technologique, mais se verra également conférer un avantage concurrentiel incontestable dans de nombreux domaines, accroissant par conséquent sa domination géostratégique. Les LSQ seraient en effet profitables pour la médecine dans la modélisation de nouvelles molécules chimiques, pour l’agriculture dans la lutte contre les pénuries alimentaires ou pour le spatial dans l’élaboration de nouvelles méthodes de déplacement dans l’espace. Ils pourraient en outre casser le chiffrement du bitcoin et l’algorithme cryptographique RSA qui sécurise nos systèmes de communications, tous deux réputés comme inviolables. 

Pour alimenter l’omnipotence du calculateur universel, des milliers de qubits sont nécessaires. Cependant, l’extrême fragilité de l’état de superposition de ces particules s’aggrave à mesure de leur multiplication numérique, provoquant ainsi une instabilité d’ensemble génératrice d’erreurs dans le système de calcul. La technologie quantique étant encore à ses prémices, ses complexités demeurent partiellement maîtrisées, ce qui présente un frein au développement des LSQ qui ne verront pas le jour avant l’horizon 2030. Seuls des prototypes de centaines de qubits, nommés calculateurs quantiques bruités ou Noisy intermediate scale quantum (NISQ), sont mis au point actuellement.

 

La course aux qubits : entre guerre informationnelle et enjeux normatifs

À l’instar de la guerre informationnelle lors de la conquête spatiale, les superpuissances actuelles, que sont les États-Unis et la Chine, s’empressent de revendiquer leur suprématie quantique par une kyrielle de jeux d’annonces. Si en 2019 Google pensait l’avoir atteinte avec son ordinateur quantique « Sycamore » de 54 qubits, en 2020 des chercheurs de l’Université des sciences et technologie de Chine soutiennent que  « Zuchongzhi 2 », leur ordinateur supraconducteur de 66 qubits, est dix millions de fois plus rapide que celui des Américains. D’autant que les Chinois ont réalisé la prouesse de créer un an plus tard un ordinateur à photons, baptisé  « Jiuzhang », susceptible d’accomplir en une milliseconde une tâche qu’un ordinateur conventionnel aurait effectué en 30 trillions d’années. Plus récemment, l’américain IBM a à son tour fait valoir sa suprématie en dépassant la barre symbolique des 100 qubits avec  « Eagle » et promouvant déjà l’arrivée en 2023 d’un calculateur doté de 1121 qubits, nommé  « Condor ». Et son concurrent national Google de surenchérir avec un ordinateur d’un million de qubits pour 2029.

Cette émulation sino-américaine ne se restreint pas au seul cadre d’une course aux qubits mais s’étend à celui de la brevetabilité, dont l’intérêt stratégique est avant tout normatif. En effet, de par son caractère technique au sens de la jurisprudence, le quantique est une source inestimable de brevets. Forts de 20 années de recherches militaires de la Darpa - agence du département de la Défense des États-Unis chargée de la recherche et du développement des nouvelles technologies destinées à un usage militaire - et de celles de leur champion IBM, les États-Unis sont en tête du nombre de dépôts de brevets dans l’informatique quantique. Toutefois, dans le champ des communications quantiques, c’est la Chine qui se hisse à la première place du classement.  D’ailleurs en 2016, la Chine a envoyé le premier satellite quantique au monde dans l’espace, dont l'objectif est à terme de développer un internet quantique souverain pour s’affranchir des surveillances de la NSA. Peut-être est-ce une piste à approfondir pour les Européens en quête d’autonomie d’accès à internet, notamment au travers de leur projet DNS4EU ?

 

Le tournant technologique de l’Europe et de la France

Bien que réveillée tardivement par l’appel au développement quantique venu du monde de la recherche universitaire, l’Europe n’entend pas rester observatrice d’un monde bipolaire sino-américain. Pour cela, elle a alloué un budget d’un milliard d’euros, à l’occasion de l’initiative Quantum Flagship, pour accélérer les recherches dans le domaine. Aussi, pour s’assurer d’une place prépondérante dans la guerre des particules, des pays tels que l’Allemagne, les Pays-Bas, l'Autriche et la France adoptent des plans nationaux. Mais Jewels, l’ordinateur quantique allemand le plus puissant de l’Union européenne, construit par le leader français Atos, ne se classe à peine qu’à la huitième place mondiale. Certains trouveront la  justification à cette faiblesse dans l’écart d’investissement entre le vieux continent et les superpuissances. L’UE bénéficie toutefois d'un autre atout que celui du levier financier : son excellence scientifique.

D’ailleurs, la résorption du retard technologique de l’Europe pourrait résider dans la récente annonce du CEA. Contrairement aux Américains qui explorent la voie des supraconducteurs, le Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives a orienté ses recherches sur les semi-conducteurs au silicium ou germanium, dont la fiabilité de calcul avoisinerait 99,5 %. Malgré la présence de silicium sur le territoire hexagonal, la Chine en assure 71 % de la production mondiale, car la France ne considère pas les terres rares comme des métaux stratégiques. Cette mauvaise appréciation de l’intérêt du silicium la condamne à être profondément dépendante de l’Empire du Milieu. Il devient pourtant éminemment vital pour les Français d’assurer leur émancipation technologique grâce à la réindustrialisation de leur filiale sidérurgique et la sécurisation de leurs ravitaillements en ressources premières, qui doit se faire au travers de l’Europe grâce à une synergie efficiente entre les états membres.

Car si la France ambitionne de devenir la 3ᵉ puissance mondiale dans le quantique, sans réelle coordination européenne depuis Bruxelles pour mutualiser les efforts, cela s’apparente davantage à de la rêverie utopique qu’à de l’optimisme. Et si récemment l’UE a pris la mesure du niveau de criticité de l’industrie des semi-conducteurs, en investissant à hauteur de 50 milliards d’euros, il est essentiel qu’elle en fasse de même pour le quantique. Elle encourt sinon le risque d’être satellisée dans la course aux qubits, ancrant par conséquent dans le marbre ses multiples dépendances technologiques, dont il deviendra alors presque impossible de se défaire. 

Louise Rowehy 

Club Data Intelligence de l’AEGE


 

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