L’informatique photonique quantique, un saut de puce gigantesque

La course à la meilleure technologie de calcul quantique est lancée, elle passe aussi par l’EPFL.

Passer de la puce électronique à la puce photonique, afin de décupler les performances d’un ordinateur en utilisant la lumière à la place des électrons. C’est dans cette révolution technologique que les fabricants de composants électroniques ont investi des milliards de dollars ces dix dernières années. La photonique est la science, ainsi que la technologie, pour l'étude et la fabrication de composants permettant la génération, la transmission, le traitement ou la conversion de signaux optiques dans une approche classique ou quantique. De nombreuses applications industrielles existent déjà, telles que la fibre optique, les lasers ou les diodes électroluminescentes.

Encore plus forts

Dans le cas d’une puce d’ordinateur, l’objectif est de remplacer les connexions en cuivre, qui utilisent des électrons, par des photons, ce qui optimise le transfert de l’information. Les photons ont la particularité de ne pas créer d’interférence magnétique, ni de générer de chaleur et sont beaucoup plus rapides. À cela s’ajoute du langage quantique pour programmer les puces. À la différence de l’informatique classique qui travaille avec deux états, 1 ou 0, le langage quantique permet d’utiliser toutes les positions entre 1 et 0. C’est le phénomène dit de superposition quantique. Les ordinateurs quantiques promettent de résoudre des problèmes qui sont impossibles à calculer avec les superordinateurs d’aujourd’hui.

Start-up vaudoise

En fin d’année dernière, le groupe américain Intel a réussi à intégrer une puce photonique dans un serveur. En terres vaudoises, la start-up Ligentec (Light Generating Technologies), spin off de l’EPFL, a créé une puce quantique photonique au nitrure de silicium. Développée pour la firme canadienne Xanadu, cette dernière est parvenue à réaliser un ordinateur quantique photonique basé sur le cloud. Cette avancée a valu aux deux partenaires un article dans la prestigieuse revue Nature.

Investissements importants

La course à la meilleure technologie de calcul quantique a débuté, preuve en est les investissements importants consentis par les États. Le Royaume-Uni finance la recherche dans l’informatique quantique depuis 2013 et les États-Unis depuis 2015. Le Canada y a investi plus d’USD 1 milliard, et la Chine aurait déjà dépensé plus d’USD 10 milliards. En 2018, l’Union européenne a débloqué EUR 1 milliard pour stimuler la recherche dans les technologies quantiques. En début d’année, la France a annoncé l’investissement d’EUR 1,8 milliard sur cinq ans pour stimuler la recherche et le développement de l’informatique quantique.

Publié dans le commentaire hebdomadaire "Matinale Express Marchés" de la salle des marchés de la BCV, le 23 mars 2021

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