Quantique: entre mot à la mode et champ d’étude encouragé par la Suisse

Technologie quantique: pourquoi cet engouement?

Selon toute vraisemblance, le quantique 2.0 implique un changement technologique qui entraînera des mutations similaires à celles qui ont suivi la révolution industrielle amorcée par l’invention de la machine à vapeur.

Pour notre société, globale et fortement numérisée, cela devrait entraîner d’importantes conséquences économiques et politiques. Le passage du numérique traditionnel au quantique représente un marché colossal. La communication et la cryptographie quantiques permettent de stocker et d’échanger des données en toute sécurité, tandis que la puissance des ordinateurs quantiques – en plus de leur utilité pour la recherche et le développement (dans les domaines de la pharmacie, de la médecine, du développement de matériaux, de la logistique et de la technologie de fabrication, notamment) – permet de briser de nombreux systèmes de cryptage et de protection de données fondés sur l’informatique traditionnelle.

Cela explique aussi pourquoi divers pays se livrent actuellement une bataille acharnée en matière de quantique 2.0: les premiers qui sauront s’en servir gagneront en influence tant sur le plan écono­mique que sur celui de la politique de sécurité. Les entreprises concernées tablent sur des milliards de dollars de chiffre d’affaires et de bénéfices. Plusieurs pays investissent ainsi des fonds publics conséquents dans ce domaine de recherche: la Chine est en tête avec un financement de 15 milliards de dollars, l’UE suit avec 7,2 milliards de dollars, provenant principalement d’investissements de l’Allemagne (3,1 milliards de dollars), de la France (2,2 milliards de dollars), de la Commission européenne (1,1 milliard de dollars) et des Pays-Bas (0,9 milliard de dollars) (source: World Economic Forum, State of Quantum Computing: Building a Quantum Economy, 13 septembre 2022).

C’est dans ce contexte que s’inscrit l’initiative multilatérale «Pursuing Quantum Information together». Douze pays (USA, AUS, CA, DK, FI, FR, DE, JP, NL, SE, CH, UK) partageant des valeurs communes telles que la liberté, la démocratie et la transparence, discutent au sein d’une table ronde d’un cadre commun dans lequel la coopération internationale en matière de recherche sur les technologies quantiques pourrait se dérouler sans heurts et en préservant les intérêts économiques et de sécurité de tous les participants. La Suisse prend part aux discussions à travers une délégation du SEFRI.
 

Et la Suisse?

Quelle est la position de la Suisse dans le domaine des sciences et des technologies quantiques? Alors que la Chine, les États-Unis, la Russie et l’Allemagne sont proportionnellement les pays les plus actifs en termes de publications sur le sujet, la Suisse se situe quant à elle parmi les pays en tête de classement pour ce qui est de l’impact de ses publications, devant l’Allemagne, le Royaume-Uni, l’Autriche et les États-Unis. Nous devons cette position avantageuse aux investissements que la Suisse effectue depuis deux décennies dans la recherche quantique. 

Depuis 2001, la Confédération soutient des pôles de recherche nationaux (PRN) dans le domaine quantique. Ceux-ci reçoivent chacun un financement d’environ 50 millions de francs sur dix à douze ans: 

• PRN Nanoscale Science, 2001-2013, Leading House: Université de Bâle;
• PRN Quantum photonics, 2001-2013, Leading House: EPFL;
• PRN QSIT, 2011-2022, Leading House: ETHZ, Université de Bâle;
• PRN SPIN, 2021-2031, Leading House: Université de Bâle.
   

Swiss Quantum Initiative (SQI)
Lancée par le SEFRI et mise en œuvre par l’Académie suisse des sciences naturelles (SCNAT), cette initiative bottom-up doit déployer ses effets à partir de 2023. En s’appuyant notamment sur les investissements de la Confédération et des hautes écoles réalisés par le biais des PRN, elle a pour objectif de consolider la position de la Suisse dans les technologies quantiques et d’accroître sa compétitivité internationale en offrant des possibilités de coopération et d’encouragement nationales supplémentaires. L’initiative comprend le renforcement ciblé de la recherche à travers des appels à projets compétitifs, le développement de programmes attrayants dans le domaine de l’éducation, le transfert de savoir et de technologie en collaboration avec l’industrie et la coopération internationale.

Quantum Transitional Call
De par son statut de pays tiers non associé au programme-cadre de l’UE pour la recherche et l’innovation Horizon Europe (2021-2027), la Suisse est actuellement exclue de la participation aux appels à projets portant sur les technologies quantiques et sur d’autres techno­logies clés considérées comme stratégiques par l’UE (domaine spatial, calcul à haute performance).

Le Quantum Transitional Call a été lancé en 2022 au niveau national pour pallier cette situation. Le SEFRI a mandaté le Fonds national suisse pour la mise en œuvre de cet appel.

Mesures prises dans le domaine spatial
Une partie des mesures décidées par le Conseil fédéral en raison de la non-association de la Suisse à Horizon Europe seront mises en œuvre à travers l’Agence spatiale européenne (ESA), dont la Suisse est membre fondateur. Les acteurs suisses peuvent ainsi continuer à participer à des projets spatiaux quantiques. 

En quête de relève 

L’argent est essentiel à la poursuite de la recherche quantique, mais ce n’est là qu’un point de départ. Le plus important restant de disposer de chercheurs et de développeurs créatifs, enthousiastes et bien intégrés dans la communauté internationale des sciences quantiques. Heureusement, la Suisse en compte beaucoup. Mais il est nécessaire de pouvoir compter sur une relève. Des efforts sont également déployés dans ce domaine, comme le montre l’émergence des premières filières d’études en technologie quantique. Il s’avérera en outre décisif pour le succès économique de la Suisse d’éveiller l’intérêt des écoliers pour la technologie quantique et de donner à ces jeunes les qualifications requises à travers des formations professionnelles spécifiques.