Emmanuel Macron s’est rendu hier à l’université Paris-Saclay pour présenter la stratégie quantique de la France. Ce plan va mobiliser un montant total de 1,8 milliard d’euros, dont 1 milliard de l’Etat, pour les 5 prochaines années, afin de positionner la France à un haut niveau à l’échelle internationale.

Pour le Président de la République, cette stratégie est un enjeu majeur pour la France, qui dispose de nombreux atouts : de grands laboratoires d’excellence dont certains récompensés par des prix Nobel, une large communauté d’entreprises et d’industriels, ou encore un premier fonds dédié aux technologies quantiques.

Le lancement de la stratégie quantique nationale comprend la mise à disposition de nouveaux moyens pour les chercheurs, y compris sur la formation, mais aussi pour les start-ups et les industriels ; le développement de l’informatique quantique ; et enfin des investissements dans toutes les technologies autour du quantique : communications, capteurs, cryptographie.

Thales notamment a salué l’ambition du plan quantique lancé par le gouvernement, qui va permettre d’accélérer le développement de ces technologies prometteuses et souveraines que sont les capteurs quantiques, les communications quantiques et la cryptographie post-quantique.

Les capteurs quantiques : augmenter et élargir les sens humains pour mieux appréhender notre environnement 

Dans un environnement de plus en plus connecté et numérique, les capteurs quantiques augmentent et élargissent les sens humains afin de pouvoir obtenir de nouvelles connaissances. Plusieurs types de capteurs sont actuellement à l’étude dans les laboratoires de Thales :

–    Les dispositifs supraconducteurs à interférence quantique sont aujourd’hui largement étudiés pour le développement d’antennes quantiques miniatures, capables de couvrir un très large spectre d’ondes, et ainsi offrir un avantage compétitif en particulier lorsqu’il s’agit de capter des basses fréquences. Ces dispositifs supraconducteurs pourront aussi être utilisés dans des domaines divers tels que l’imagerie cérébrale, ou bien la détection de particules ;

–    Les capteurs quantiques à l’état solide, tels que les centres colorés dans le diamant, ont démontrés leur capacité à mesurer des champs magnétiques de très faible intensité. Ce type de capteurs ultra-sensibles pourra servir de nombreuses applications, allant des capteurs biologiques à l’imagerie par résonance magnétique, en passant par la détection de défauts dans les métaux ;

–    Les ions terre-rare vont permettre de caractériser et traiter les signaux radiofréquences ou optiques. L’analyse d’un spectre de radiofréquences sur de large bandes spectrales en continu vise à désencombrer et optimiser les réseaux – les fréquences étant des ressources rares – et servira également des applications de renseignement dans le domaine de la défense.

–    Enfin, Thales travaille sur les futures centrales inertielles quantiques (instrument de navigation des avions), s’appuyant sur la technologie des atomes froids. Aujourd’hui, la précision d’atterrissage d’un vol Paris-New York orienté uniquement à l’aide d’une centrale inertielle classique serait de quelques kilomètres. Grâce aux futurs capteurs quantiques, cette précision d’atterrissage pourra atteindre le mètre près, promet le groupe fraçais.

L’utilisation des futurs capteurs quantiques est large et prometteuse. L’arrivée de magnétomètres ultrasensibles et miniaturisés pourrait révolutionner le domaine médical grâce à ses applications nombreuses : nouvelle génération d’IRM miniaturisés, ou encore études du fonctionnement du cerveau permettant de diagnostiquer dysfonctionnements cognitifs ou tumeurs.

Rendre les communications inviolables et articuler le futur réseau d’objets quantiques : le rôle clé des communications quantiques 

Dans une économie numérique où les communications jouent un rôle essentiel, avec une montée en débit des communications filaires et mobiles, les technologies quantiques permettent de sécuriser les communications en fournissant des clés de chiffrement inviolables, basées sur les propriétés quantiques de la lumière. Alors que la démonstration de ce principe sur des liaisons point-à-point est déjà ancienne, le futur internet quantique nécessite que ces concepts soient appliqués à des réseaux de grandes dimensions. Thales se veut à la pointe de la conception de l’architecture de ces réseaux, aussi bien sur la partie terrestre, que dans la composante spatiale, indispensable pour partager les clés quantiques sur de grandes distances. Thales contribue au grand projet Européen EuroQCI qui vise à déployer un tel réseau sécurisé par le quantique (Quantum-Secured Network), qui permettra d’offrir, à l’échelle européenne, un réseau ayant la protection ultime, pour l’échanger des données sensibles.

Au-delà de communications sécurisées, il est envisagé de pouvoir échanger des informations quantiques, les qbits, dans le cadre d’un « Quantum Information Network ». Ce type de réseaux permettra d’interconnecter des systèmes quantiques comme les capteurs et les ordinateurs quantiques, et profiter de la physique quantique pour construire des systèmes intégrés avec des performances décuplées. Bien que l’arrivée de ces systèmes soit à un horizon plus lointain, les briques essentielles de tels réseaux (comme protocoles, sources d’intrication et les mémoires quantiques) sont déjà à l’étude.

La cryptographie post-quantique : protéger dès aujourd’hui nos systèmes du futur ordinateur quantique

La sécurité des communications revêt une importance stratégique pour les gouvernements, les entreprises, et les citoyens. À l’heure actuelle, elle utilise principalement le chiffrement dit RSA, reposant sur le problème mathématique difficile de la décomposition d’un nombre en ses facteurs premiers. L’algorithme du futur ordinateur quantique capable de casser ce chiffrement et entrainer la remise en cause des techniques de chiffrement actuelles est déjà connu. Thales développe ainsi dans ses laboratoires des méthodes de chiffrement alternatives qui utilisent d’autres problèmes mathématiques difficiles, pour résister aux ordinateurs quantiques. Ces méthodes alliées au clés quantiques permettront une protection bien plus profonde, persistante et inconditionnelle de nos données, assure le groupe français.