The Future is Quantum

Le mois dernier, nos membres se réunissaient à Paris pour échanger autour de la technologie quantique. Aujourd'hui, nous retraçons ensemble les échanges ayant eu lieu ce jour-là, guidés par 3 experts du secteur. Au programme, les fondements du quantique, son utilité et son impact sur le monde d'aujourd'hui et celui de demain.

Une rencontre dans un hôtel particulier, construit avant la Révolution française, pour échanger autour de la Révolution quantique, sujet d’actualité et porté vers le futur ; c’est dans ce cadre unique et empli de contrastes que 60 membres FrenchFounders se sont retrouvés le 4 septembre à l’Hôtel de Bourienne pour participer à l’événement “The Future is Quantum”.

3 experts du secteur se sont joints à nous pour apporter leur expertise sur le sujet : 

Charles Beigbeder, Founding Partner @ Quantonation 

Christophe Jurczak, Managing Partner @ Quantonation

Igor Carron, Co-Founder & CEO @ LightOn

L’occasion pour eux de revenir sur quelques points-clés, essentiels à la compréhension du quantique dans sa globalité et à ses perspectives futures. 


 

 Le quantique, quesako ?

 

Si le sujet du quantique vous paraît très abstrait, il vous est en réalité plus familier que vous ne le pensez… Charles l’affirme d’ailleurs, “le monde est quantique” et ce, depuis la première Révolution quantique qui a vu naître le transistor, le laser, la fission atomique, ou encore les circuits intégrés ; en bref, toute notre électronique moderne

Depuis, les avancées dans ce domaine ont été telles que nous sommes entrés, depuis plusieurs années, dans la deuxième Révolution de ce genre. Il y a peu, un rapport de la NASA suggérait même que Google aurait atteint la “suprématie quantique.” (source LeDauphiné.com


 

 Concrètement, à quoi sert le quantique ?

 

“L’idée, c’est de faire du calcul avec beaucoup de data et le faire vite” résume Christophe.

A l’époque, lors de la première Révolution, une manipulation de physique quantique se résumait - entre autres - à des lasers, des câbles, des miroirs… En résumé, des installations précaires sensibles - notamment aux changements de température - qu’il fallait sans cesse ajuster. Il s’agissait alors des premiers ordinateurs quantiques ; imaginez un instant à quoi ils ressemblaient…

 

Puis, dès la fin des années 1940, la miniaturisation des composants - ou la création de produits mécaniques et électroniques, entre autres, à des échelles de plus en plus réduites - rebat les cartes de la technologie quantique et permet à des dispositifs autrefois de taille conséquente de devenir de plus en plus petits. 

Depuis, la deuxième Révolution quantique a vu le jour, avec pour majeure avancée la possibilité de manier des objets quantiques individuels ; “on sait les manipuler un par un et les mettre où on veut” précise Christophe.

Entre autres, la manipulation d’atomes seuls, de photons, d’électrons et plus encore est devenue faisable, mais il est aussi devenu possible d’encoder de l’information à l’intérieur de ceux-ci, de la transporter et de créer des interférences pour faire des calculs. Christophe insiste ; “être capables de manipuler des objets si petits, à des températures très basses, en préservant la cohérence et la qualité de l’objet est une vraie révolution qui fait qu’aujourd’hui, on va arriver à faire des produits avec ce type de technologie”

Si la technologie quantique était autrefois uniquement utilisée dans le domaine scientifique, cette seconde Révolution a indéniablement ouvert le champ des possibles.

 

 Qu’est-ce qu’un calculateur quantique et en quoi est-il différent ?

 

Un calculateur quantique, c’est - entre autres - un ordinateur utilisant les propriétés de la technologie quantique. D’après la théorie de Schrödinger datant des années 30 - encore jamais contestée -, la technologie quantique repose sur deux principes fondamentaux : la superposition et l’intrication. 

Alors en quoi un ordinateur quantique diffère-t-il d’un ordinateur classique ? 

 

1. La superposition 

En informatique dite “classique”, un élément de base est un bit. Il peut prendre deux valeurs - et seulement deux valeurs - : 0 et 1.

En informatique quantique, un élément de base n’est pas un bit mais un qubit, dans un état superposé ; si lui aussi peut être égal à 0 ou 1, la superposition permet à l’élément d’être à la fois 0 et 1. 

 

Pour résumer, si on jouait à pile ou face ?

Dans un contexte d’informatique classique, votre pièce est un bit, qui tombera soit sur pile, soit sur face. 

Dans un contexte d’informatique quantique, votre pièce représente un qubit. Elle ne tombe pas mais tourne ; au lieu d’être pile ou face, elle peut être à la fois pile et face. 

Ce principe permet ainsi de capitaliser sur les deux faces de la pièce ; il est donc possible, entre autres, de faire des calculs sur les deux côtés et donc, dans le contexte quantique, de paralléliser des calculs complexes. 

Vous tenez là le premier principe fondamental de l’informatique quantique : la superposition.

 

2. L’intrication 

Vous l’aurez compris, avec un qubit, vous pouvez à la fois obtenir 0 et 1.

Comme l’explique Christophe, avec 2 qubit, on peut encoder 4 chiffres ; “il y a un aspect exponentiel. Avec 11 objets, on peut encoder 2048 informations, alors qu’avec 11 bit d’informations, vous pouvez encoder 1 seul chiffre.” 

En d’autres termes, l’intrication permet de stocker des quantités d’informations extrêmement importantes sur très peu d’objets, lorsqu’il faudrait une quantité incroyable de transistors pour en stocker le même nombre. 

Pour résumer, l’informatique quantique permet de résoudre des problématiques plus rapidement, mais ce n’est pas la finalité comme le soutient Christophe ; “même si c’est le cas, ce n’est pas forcément qu’on les résout plus vite, mais on va aussi s’attaquer à des problèmes plus intéressants et plus compliqués”.


 

 Comment le quantique peut-il impacter mon business ?

 

Lors de son intervention, Christophe a illustré une application concrète de l’informatique quantique dans une situation familière à tous : les embouteillages. 

En effet, l’informatique quantique a été utilisée à Pékin, ville qui connaissait d’importants problèmes de trafic, dus notamment au nombre conséquent de taxis en circulation. Il fallait donc trouver comment affecter les taxis dans la banlieue de Pékin pour fluidifier le trafic. Dans cette situation, l’informatique quantique est parvenue à déterminer quelles étaient les meilleures alternatives pour fluidifier le trafic.

Un autre exemple donné par Christophe est l’impact du quantique dans l’intelligence artificielle - et notamment au sein du processus que celle-ci utilise : le machine learning. Dans ce cas précis, les ordinateurs quantiques ne sont certes pas indispensables, mais permettent d’accélérer considérablement le processus de machine learning et ainsi de faire évoluer l’intelligence artificielle plus rapidement. 

Par ailleurs, à l’heure où l’écologie est plus que jamais un sujet de premier plan qui concerne chacun, la consommation d’énergie gargantuesque engendrée par le traitement des données - au sein des data centers, notamment - se trouve fortement pointée du doigt. Aujourd’hui, l’informatique quantique s’avère donc être une piste de choix pour réduire considérablement cette consommation et diminuer l’impact des nouvelles technologies sur l’environnement. 

Comme l’affirme Igor, les algorithmes créés dans le cadre de l’informatique quantique peuvent être “utilisés pour différents types de business” mais peuvent aussi être impliqués dans des technologies qui ont de réels impacts sociétaux et environnementaux.


 

 Quelles perspectives futures ? 

 

S’il semblerait que l’informatique quantique ouvre de nouvelles possibilités, Igor a tout de même exprimé une interrogation sur sa place aujourd’hui : “peut-on - avec une nouvelle technologie - être en concurrence directe avec une autre ? Est-ce que l’on peut faire des calculs qui soient directement utilisables par les gens ?”

En effet, cette technologie est si éloignée de celle que nous connaissons aujourd’hui, que la rendre accessible et compréhensible par les personnes en général est extrêmement compliqué. Or, un produit - quel qu’il soit - peut-il connaître le succès s’il ne parle pas aux consommateurs auxquels il est destiné ? Probablement pas ; “on a besoin de parler au marché final” soutient Igor. 

Mais dans le contexte précis de la technologie quantique, la problématique de la compréhension va au-delà des consommateurs, puisque comme le précise Igor, elle concerne également les poids lourds de la technologie. “Ici, on est en face d’un problème qui est tellement grand, que même les industriels n’arrivent pas à le résoudre”. Or, “la grande tradition de développer du hardware ou des nouvelles technologies, c’est de toujours avoir derrière soi, pour faire maturer les technologies, de grands industriels qui croient en ces choses-là” ajoute-t-il.

Sur qui s’appuyer alors si les “éclaireurs” que nous connaissons aujourd’hui ont eux-mêmes besoin de faire évoluer leur technologie, de réduire leur consommation d'énergie et de challenger leur électronique ? Dans ce cas, ces géants deviennent eux-mêmes développeurs d’électronique et, par voie de conséquence, des compétiteurs directs pour les startups du quantique, mais plus puissants et ayant des moyens financiers conséquents.

 

Pour l’heure, les acteurs du quantique développent leur technologie en mettant leurs prototypes à disposition des utilisateurs - dans des data centers notamment -, qui peuvent directement faire des calculs sur des ordinateurs dédiés et rendre compte de l’efficacité de cette technologie dans différents contextes. Encore une fois, il s’agit d’impliquer directement le marché final en développant des calculs “qui soient effectifs et intéressants pour lui”. 

Igor terminera sur cette interrogation : “Comment fait-on pour qu’à la fin, une partie de ces Google, voire même d’autres entités, soient intéressées à mettre plus d’argent dans ces photons ?”

Entre collaboration et compétition, les acteurs du quantique devront trouver le juste milieu pour continuer à développer leurs technologies tout en répondant aux nombreuses contraintes, sans jamais perdre de vue leur cible finale.

 

Charles conclura cette rencontre sur cette note prometteuse : “Je pense que le quantique peut changer beaucoup de choses dans notre monde. Les applications sont innombrables ; on a parlé du quantique computing, de quantum communication, il y a aussi le sensing… L’intrication est un phénomène extrêmement fragile qui est très sensible à l'environnement, ce qui est un problème mais  aussi un fantastique avantage pour créer des nouveaux senseurs pour mesurer des grandeurs, des quantités, imaginer des IRM de nouvelle génération… Les applications sont sans limites.”

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