Informatique quantique : la révolution est-elle plus proche qu’on ne le pense ?

Les progrès en informatique quantique s’accélèrent, et certains prédisent désormais l’arrivée prochaine d’ordinateurs quantiques commerciaux ainsi que des avancées scientifiques majeures. Ces progrès sont notamment portés par les investissements croissants des géants du cloud, de nombreuses start-ups, mais aussi de banques et de laboratoires pharmaceutiques.

L’informatique quantique repose sur un principe fondamentalement différent de celui des ordinateurs classiques. Alors que ces derniers utilisent des bits pouvant prendre deux valeurs (0 ou 1), les ordinateurs quantiques fonctionnent avec des qubits. Grâce aux phénomènes de superposition et d’enchevêtrement, ces qubits peuvent exister dans plusieurs états simultanément, permettant ainsi d’exécuter des calculs à une vitesse exponentiellement supérieure à celle des machines traditionnelles.

Parmi les avancées récentes, Microsoft a présenté mi-février une technologie quantique reposant sur un nouvel état de la matière, ni solide, ni gazeux, ni liquide, découvert par ses chercheurs. Toutefois, la stabilité des qubits reste un défi majeur, nécessitant des environnements ultra-froids et des corrections d’erreurs avancées pour garantir la fiabilité des résultats. Théoriquement, les ordinateurs quantiques peuvent analyser simultanément un nombre colossal de résultats potentiels. Selon IBM, en exploitant la physique quantique, ces machines pleinement réalisées seraient capables de résoudre des problèmes extrêmement complexes à des vitesses bien supérieures à celles des ordinateurs actuels. Des calculs nécessitant des milliers d’années sur un ordinateur classique pourraient ainsi être effectués en quelques minutes.

Quels sont les domaines d’application de cette technologie ?

L’informatique quantique possède un large éventail d’applications couvrant de nombreux secteurs. Selon IBM, elle excelle dans la résolution de problèmes complexes, notamment ceux impliquant d’importants jeux de données. Elle pourrait ainsi révolutionner le développement de nouveaux médicaments, l’intelligence artificielle, l’optimisation des chaînes d’approvisionnement et la lutte contre le changement climatique.

Dans la recherche pharmaceutique, elle accélère la découverte de nouvelles molécules, facilitant ainsi le développement de traitements plus efficaces. En ingénierie des matériaux, elle permet de concevoir des structures innovantes aux propriétés améliorées. Le secteur financier y voit un outil puissant pour affiner les modélisations et les prévisions économiques. Dans les transports, cette technologie pourrait contribuer à l’optimisation des trajets et à la conception de véhicules plus performants.

L’association de l’informatique quantique avec l’intelligence artificielle ouvre également de nouvelles perspectives, notamment en matière de prise de décision avancée. Anders Indset, philosophe des technologies interrogé par l’AFP, prédit une “course à l’efficacité” dans tous les secteurs, de l’agriculture au logement en passant par les transports : “Nous aurons des voitures hyper efficaces et beaucoup plus légères. Nous mettrons au point des méthodes moins chères et moins polluantes pour voyager en avion”. Certains considèrent également l’informatique quantique comme la clé pour atteindre une intelligence artificielle “super intelligente”, dotée de capacités cognitives supérieures et mieux à même de comprendre l’humain.

Quels sont les défis et enjeux de son développement ?

Malgré son potentiel, l’informatique quantique est encore à ses débuts et fait face à plusieurs défis techniques et économiques. L’un des principaux obstacles réside dans la correction des erreurs, les qubits étant extrêmement sensibles aux perturbations externes, telles que les vibrations et les variations de température. Des entreprises comme Amazon, Microsoft et Google investissent massivement pour améliorer la fiabilité des systèmes quantiques. En décembre, Google a dévoilé Willow, une puce quantique censée réduire considérablement ces erreurs.

La cybersécurité représente un autre enjeu majeur : la puissance de calcul des ordinateurs quantiques pourrait, à terme, compromettre les méthodes de cryptage actuelles. Pour anticiper cette menace, gouvernements et entreprises développent déjà des solutions de chiffrement post-quantique.

Le développement de cette technologie nécessite également un écosystème complet, comprenant matériel, logiciels et infrastructures adaptés. Plusieurs ordinateurs quantiques sont déjà en activité, et IBM a récemment affirmé à CNBC que ses services quantiques lui avaient déjà rapporté un milliard de dollars. Début octobre 2024, IBM a inauguré son premier centre de données quantiques en Europe, en Allemagne. Ce centre, équipé de deux ordinateurs quantiques, est accessible via le cloud à 80 clients européens testant des solutions applicables à l’industrie, aux banques et aux gouvernements. Il s’agit du premier centre de ce type implanté par IBM en dehors des États-Unis, mais ses usages restent encore limités, principalement à des fins de recherche.

Interrogé en mars 2025 par l’AFP, Alain Aspect, prix Nobel de physique 2022 pour ses travaux sur l’intrication quantique, déclarait : “L’ordinateur quantique idéal n’existe pas encore”. Cependant, le scientifique, aujourd’hui âgé de 77 ans, espère le voir aboutir “de son vivant”.

Lorsque cette technologie sera plus mature, le marché de l’informatique quantique passera d’abord par des serveurs intégrant des puces et des systèmes spécialisés, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles applications. Enfin, sans surprise, China Telecom Quantum Group (CTQG) revendique actuellement la conception de l’ordinateur quantique le plus puissant du monde.