Ce jeudi 21 janvier, Emmanuel Macron était au centre de nanosciences et de nanotechnologies de Paris-Saclay pour dévoiler le Plan Quantique. Doté de 1,8 milliard d’euros, il « entend organiser les forces industrielles et de recherche du pays pour faire de la France un acteur majeur des technologies quantiques ». Plusieurs échéances sont prévues.
Les prémisses de ce plan sur les technologies quantiques remontent à presque deux ans déjà, lorsque la députée Paula Forteza (LREM) s’est vu confier une mission sur ce sujet. Intitulé « Quantique : le virage technologique que la France ne ratera pas », le rapport est arrivé il y a un an quasiment jour pour jour.
Du rapport de Forteza au Plan de 1,8 milliard
Paula Forteza, accompagnée de Jean-Paul Herteman (ancien PDG de Safran) et Iordanis Kerenidis (directeur de recherche au CNRS) y formulaient 37 propositions. Sur son site, la députée met en avant trois points à prendre en compte « pour réussir » cette stratégie :
- « Augmenter l’investissement sur ces technologies pour atteindre 1,4 milliard d’euros sur 5 ans […]
- Prouver les usages de cette technologie, en sortant le quantique des laboratoires […]
- Former de nouveaux talents en créant des parcours de formation avec une spécialisation en ingénierie et en informatique quantique. »
Sur le principe, ce Plan Quantique n’est pas sans rappeler celui sur l’intelligence artificielle de début 2018. Dans l’ensemble, il « prévoit des actions en faveur de la recherche (en particulier pour les ordinateurs, capteurs et communications quantiques), l’industrie et la formation, financées par le PIA4 [4e Programme d’Investissements d’Avenir de septembre 2020 avec 20 milliards d’euros, ndlr] et le plan « France relance », à hauteur de 1,8 milliard d’euros », explique le CNRS.
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Macron veut placer la France sur le podium
Pour Emmanuel Macron, ce financement permet à la France de rejoindre « d'ores et déjà le trio de tête des nations quantiques ». Le président souhaite que le pays soit « au moins parmi les trois premiers mondiaux, en nourrissant une ambition encore plus forte ». « Et je pense que nous pouvons le faire », ajoute-t-il.
Les enjeux sont nombreux, avec notamment les « communications cryptées (sic), capacités de calcul augmentées… ». Ce plan vise large et rassemble plusieurs ministères : celui des Armées, de l'Économie, des Finances et de la Relance, ainsi que de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation.
Notre dossier sur le Plan Quantique en France :
- Les détails du Plan Quantique : 1,8 milliard d’euros, un « ordinateur hybride » à l’horizon 2023
- Retour sur deux piliers du Plan Quantique en France : l’ordinateur et les communications
- L’informatique quantique c’est aussi la recherche fondamentale, l’écologie, les capteurs… (à venir)
Plus de 750 millions d’euros pour construire des machines
Les 1,8 milliard d’euros seront étalés sur cinq ans et se décomposent en trois sources : l'État et les organismes affiliés qui apportent 1,05 milliard d'euros, l’Europe à hauteur de 200 millions d'euros et le secteur privé pour les 550 millions restants. Selon un conseiller de l’Élysée cité par l’AFP, la France passe ainsi « de 60 millions d'euros par an » de dépenses publiques pour le quantique à « 200 millions par an, ce qui la placerait à la troisième place derrière les États-Unis et la Chine ».
Durant son discours, Emmanuel Macron a donné des détails sur la répartition des sommes du Plan Quantique :
- 350 millions pour des simulateurs et machines partiellement quantiques (phase I).
- « Plus de 400 millions » pour un « ordinateur quantique universel et passer à l'échelle industrielle » (phase II).
- 325 millions pour les communications quantiques afin de « développer les composants et les équipements »
- 300 millions pour les « technologies annexes qui permettent de construire les équipements quantiques ».
- 250 millions pour les capteurs quantiques, qui sont « impératifs pour notre souveraineté ».
- 150 millions pour la cryptographie post-quantique afin de « sécuriser les communications ».
Le premier « prototype complet d’ordinateur quantique généraliste » en France ?
Pour la première étape de 350 millions d’euros, le président de la République expliquait que le but était de développer un « ordinateur hybride, notamment pour la chimie, la logistique, l'intelligence artificielle, et ce dès l’horizon 2023 […] Avec le Genci et le CEA, la France hébergera la première infrastructure au monde d'ordinateur quantique hybride ».
Concernant la phase II – avec un « ordinateur quantique universel » –, le président affirme que « la France est considérée comme l'un des rares pays capables de relever ce défi […] grâce à l’excellence de notre recherche théorique et technologique ». « La France pourrait devenir le premier État à disposer d’un prototype complet d’ordinateur quantique généraliste ».
Du côté des communications quantiques, Emmanuel Macron explique que le but est de « maitriser l’état intriqué à distance pour développer les composants et les équipements qui permettront le transport fidèle de l’information quantique à température ambiante ». Dans ce but, deux réseaux de communications fibrés expérimentaux seront mis en place afin de tester et optimiser les transferts en conditions réelles : l’un dans la région de Nice, l’autre en Île-de-France.
De la théorie à la pratique, avec l’ « excellence scientifique française »
Quoi qu’il en soit, le quantique est encore pour le moment « largement une question de recherche fondamentale », indique à juste titre Sébastien Tanzilli, chargé de mission technologies quantiques au CNRS et membre de la task force pilotée par l’État.
Emmanuel Macron a annoncé plusieurs fois qu’il fallait renforcer l’excellence française et revaloriser les chercheurs… des promesses déjà faites lors du plan sur l’intelligence artificielle. Il veut de nouveau « revaloriser les métiers de la recherche […] poursuivre le soutien aux initiatives d’excellence […] financer massivement quelques filières et technologies stratégiques », comme le quantique justement.
En plus de moyens financiers, Emmanuel Macron veut simplifier le système afin de réduire la « charge administrative difficilement soutenable » de certains chercheurs. Ce n’est pas Eleni Diamanti, directrice de recherche CNRS au LIP6, qui dira le contraire. Anticipant une possible paperasse « à la française », elle souhaite que les procédures soient allégées « pour que les équipes de recherche puissent se concentrer sur la recherche ». Elle demande aussi que le Plan soutienne « tout l’écosystème français », pas seulement les grands sites universitaires.
Pour Eleni Diamanti, « les moyens nationaux du Plan Quantique vont changer la donne », car « au-delà de la contribution financière, le fait que l’État soutienne l’excellence scientifique française nous donne une légitimité aux niveaux européen et mondial ».
L'État s’appuie sur trois grands centres de recherche français concernés : CNRS, CEA et Inria. Le Plan doit néanmoins permettre de lancer un « effort de R&D intensif » afin d’identifier les pistes technologiques qui « pourraient aboutir à un marché d’ici cinq ans », ajoute Sébastien Tanzilli.
Durant son discours, Emmanuel Macron confirme que toutes les portes sont ouvertes pour le moment. Il n’est pas question de faire le « choix d’une technologie quantique clé », mais de décider « en quelque sorte de financer l’ensemble d’entre-elles ». « Il serait trop tôt pour faire un choix définitif et je pense que ce serait un très mauvais calcul », ajoute le président.
Se regrouper en Europe
Comme dans le New Space, la concurrence est rude sur le quantique, il faut donc agir vite : « "Très concret", le Plan entend ainsi assurer la souveraineté nationale face notamment aux États-Unis et à la Chine qui investissent massivement, mais aussi face aux géants du numérique (comme Google ou IBM) dont les efforts de recherche se multiplient avec des budgets conséquents et des "résultats de premier plan" », indique le CNRS.
Pas besoin d’aller aussi loin, en Europe aussi la concurrence fait rage (notamment avec l’Allemagne). Sébastien Tanzilli appelle au rapprochement : « La combinaison des stratégies d’accélération nationales – par exemple, la mise en place d’un accord entre la France et l’Allemagne –, permettrait d’aboutir à des innovations compétitives ». Emmanuel Macron est sur la même longueur d’onde : cette stratégie doit être « pleinement européenne ».
La collaboration inter-pays est déjà une réalité, rappelle le président de la République : « un consortium est déjà sur les rails entre la France, l'Allemagne, l'Italie, l'Espagne, l'Irlande et l'Autriche pour développer le premier prototype d'ordinateur hybride doté d'un accélérateur quantique d'au moins 100 qubits à l’horizon 2023 sur le site du Très Grand Centre de calcul (TGCC) à Bruyères-le-Châtel ». « Cette plateforme constituera la première étape vers un hub quantique européen capable d’exploiter pleinement ces nouvelles capacités de calculs », ajoute-t-il.
Pour en apprendre davantage sur l’informatique quantique, le CNRS a mis à jour son dossier où il explique « comment les scientifiques tentent de dompter les fabuleuses propriétés du monde quantique pour mettre au point des technologies révolutionnaires. Parmi celles-ci, l’ordinateur quantique, mais aussi des capteurs aux performances sans égales… ». L’université de Paris-Saclay propose aussi de nombreux contenus sur le sujet.
Commentaires (28)
#1
Ils sont sympas chez Paris-Saclay dans leur “pour en savoir plus” qui pointent vers le Physical review letters et Nature…
#2
Enfin un plan où l’Etat prend ses responsabilités et met l’argent où il faut. J’applaudis et j’attends les résultats.
Par contre, que met la Chine dans ses 10 milliards pour avoir besoin d’un budget 5 à 10 fois plus important que le reste des nations ?
#2.1
Peut-être qu’ils comptabilisent les satellites associés à leurs tests ?
https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-internet-quantique-chine-realise-premiere-transmission-satellite-recepteur-mobile-38796/
#2.2
L’armée veut un radar quantique et des communications quantique pour avoir l’avantage sur les USA et les avions furtifs.
#3
Je ne suis que de loin l’évolution de l’ordinateur quantique et ce qui est retourne, et je reste malgré tout sceptique. Je ne dis pas qu’il ne va pas y avoir des applications (j’en suis même certains), mais je doute que cela soit le chamboulement annoncé.
La puissance de calcul va effectivement exploser, mais uniquement pour certains types de calcul ! Le risque majeur annoncé est une remise en cause des moyens cryptographiques actuels. Je demande à voir la mise en pratique (et pour l’instant, on en est très loin).
Sans compter le prix de tels ordinateurs, qui sera astronomique, et la place requise pour les héberger. Alors oui, des Etats pourront se les payer, voire de très grandes firmes, mais c’est tout. Et le jour où on aura des moyens de chiffrement résistant aux ordinateurs quantiques, que deviendront-ils ?
#3.1
il n’est pas impossible que la cryptographie post-quantique (c’est comme ça que ça s’appelle) soit prête avant les ordinateurs quantiques. Apparemment c’est dans les tuyaux.
#3.2
La crypto post-quantique est déjà là depuis des années. La question n’est pas tellement de savoir « si » mais « quand ». Donc la crypto post-quantique est déjà utilisé pour protéger des communications de futures machines (sinon il suffit de stocker les données chiffrées, puis d’attendre xx ans pour pouvoir y accéder)
En gros la crypto post-quantique c’est s’assurer maintenant contre les attaques de machines quantiques du futur.
#3.5
Il me semble qu’aujourd’hui il existe déjà des méthode de cryptage qui soit incassable, même par un ordinateur quantique : la méthode du masque jetable. Après c’est une méthode compliqué à mettre en oeuvre.
#3.7
Le masque jetable est une méthode de chiffrement symétrique (même clé pour le chiffrement et le déchiffrement). Mais les ordinateurs quantiques ne posent pas de gros problèmes aux méthodes de chiffrement symétrique. Pour un chiffrement AES, il suffit de doubler la taille de la clé par rapport à ce qu’on utilise aujourd’hui pour avoir un niveau de protection équivalent face à un algo quantique.
Le problème que pose le quantique, c’est surtout au niveau du chiffrement asymétrique (comme RSA par exemple) ou les échanges de clés (type Diffie–Hellman, qui repose aussi sur un échange de clé public/privée). Les alternatives existent déjà, mais avant de dépenser du temps et de l’argent pour les implémenter, le but est de trouver la meilleure solution possible qui face consensus afin de créer de nouveaux standards.
PS : n’étant pas un expert du domaine, mieux vaut prendre ca avec des pincettes, mais c’est ce dont je me rappelle des recherches que j’avais fait sur le sujet il y a quelques temps.
PPS : après une petite recherche le processus de sélection des algos de chiffrement post quantique à débuter en 2017 et devrait se finir en 2022.
Source : https://csrc.nist.gov/publications/detail/nistir/8309/final
#3.8
Et typiquement on va utiliser RSA pour transmettre la clef utilisée pour chiffrer le message via AES ou une autre méthode de masque jetable. Donc si RSA était compromis, il n’y aurait plus de moyen sûr de transmettre la clef.
Les techniques de transmission par intrication quantique permettraient de s’envoyer cette clef/ce masque sans possibilité d’interception (aux dernières nouvelles), le message continuera lui à être envoyé de manière classique en AES.
#3.3
Ça servira toujours pour la résolution de problèmes pour lesquels les ordinateurs quantiques seraient extrêmement plus performant que les ordinateurs classiques.
Et je pense que, si on arrive à maîtriser/optimiser la fabrication d’un processeur quantique, dans le futur on (ou nos descendants) aura dans nos ordis, un cœur ou un chipset quantique en plus, qui servira à résoudre ce genre de calculs.
#3.4
C’est justement l’intérêt d’un état stratège de s’engager dans le quantique. Le particulier n’aura pas accès aux capacités quantiques, mais les chercheurs et/ou entreprises françaises (et européennes) y auront accès pour innover. Et il est bon qu’on soit autonome la dessus plutôt que de dépendre de google/IBM/USA/Chine.
Par contre, j’aurais aimé qu’une partie du budget (ou de la communication) parle de formation initiale: genre introduire le quantique au lycée.
#3.6
Quelques qbits, ce n’est pas si compliqué et cher que ça : https://www.youtube.com/watch?v=w6O7K7Ij2Rk
#3.9
probablement ce qu’on dit les gens avec l’invention du calculateur (on a des bouliers, c’est moins cher et plus efficace pour faire ce qu’on fait depuis x temps), avec les ordinateurs (on a des calculateurs, c’est moins cher et plus efficace pour faire ce qu’on fait depuis x temps) et probablement ce qui se dira avec l’invention du xxxx (on a des ordis quantiques, c’est moins cher et plus efficace pour faire ce qu’on fait depuis x temps)
#3.10
Je suis de près les évolutions technologiques. Autant par le passé, j’ai pu voire un intérêt aux différentes “avancées” (IA, Blockchain, Cloud, NoSQL, etc…), autant pour ça, je suis sceptique.
C’est comme la théorie de la relativité générale. C’est une belle théorie, élégante, dont le champ d’application est extrêmement restreint aujourd’hui en dehors de la cosmologie : le GPS ! (Je parle bien d’applications, la théorie a aussi permis de mieux comprendre le fonctionnement de certaines choses comme le tube cathodique par exemple)
#3.11
Deuxième article du dossier
Lire le paragraphe :
« Nous sommes véritablement entrés dans une nouvelle ère »
#4
Est-ce qu’en l’état de la législation, le citoyen lambda a d’ores et déjà le droit d’utiliser du chiffrement quantique ou cela est réservé au ministère de la Défense ?
#5
Vu la culture du mépris de la technique de nos élites cette conférence prête à sourire. Pour rappel dans les années 70 la France était vraiment à la pointe en IT et le premier micro-ordinateur est français - le Micral. Sauf qu’ils ont laissé ça en friche…
#5.1
A défaut de Bull, Alcatel et consorts, il aurait fallu que la prouesse soit mis sous licence de plusieurs entreprises françaises créées pour l’occasion ou la commercialisant. Là je crois qu’il y a eu un gros problème du passage du laboratoire à la commercialisation spécialisées puis de masse.
A ce sujet, on devrait mettre en place un énorme patent pool réservé aux entreprises françaises, ou européenne sur base de réciprocité pour faciliter ce transfert de technologie du labo vers l’industrie et donner un avantage compétitif à NOS entreprises.
#6
Good news, ça fait plaisir de voir la France entrer encore plus dans cette compétition.
#7
Allons un cran plus loin encore, et obligeons par la loi toute entreprise française dont le contrôle effectif partirait en de mains étrangères à transférer la propriété de se brevets, modèles d’utilités et savoir-faire protégés à ce patent pool public qui donnerait alors à l’entreprise passant en contrôle effectif étranger un droit de licence d’utilisation de ces technologies sous conditions.
Ce qui veut dire droit d’exploitation mais pas d’acquisition.
D’autres entreprises françaises devraient avoir la possibilité d’utiliser ces brevets et autres savoir-faire contre payement d’une redevance.
Cela mettrait fin au pillage de nos entreprises stratégiques car les technos ne pourraient plus sortir de France par le biais de ces rachats et les entreprises françaises pourraient bénéficier de technologies de pointe que les autres n’auraient pas.
#7.1
Ça pourrait même être une contrepartie pour les aides publiques à la recherche privée: ton brevet est financé par l’État, il reste en France/Europe.
Je crains aussi un peu l’effet d’annonce… Pas sûr que tous ces trucs “voulus par le Président” (tout seul en son palais) survivent à une alternance politique.
#8
Sans connaître grand’chose aux détails techniques : il n’y avait pas un haut-commissariat au plan chargé de prendre de telles décisions ?
Là on a un fait du prince, aujourd’hui et pas le 20 janvier ni le 22, Emmanuel Macron prend la décision de mettre 1,8 milliard et pas 1,7 ou 1,9. Y a-t-il eu une approbation du Parlement ? Ou alors il fallait juste filer du pognon à Saclay qui n’en a pas beaucoup ?
J’imagine qu’il y a des dizaines d’autres rapports sous le coude, attendant un plan et des milliards, on saurait en avoir une liste ?
#9
Vous vous souvenez de Quaero ? Les moteurs de recherche étaient la physique quantique de l’époque.
Battage médiatique, pognon « pour la recherche ». Total l’argent a financé des grosses boîtes parapubliques, a accouché de petites réalisations -pas mauvaises en soi mais pas du tout à la hauteur des ambitions - et le projet a été oublié.
Quelles garanties a-t-on que notre argent sera bien employé ?
#9.1
Bien vu, s’il n’y avait que Quaero…
Pour tous ces sujets, tous ceux qui sont “dans les bon coups” arrivent à s’immicer entre le robinet à finances et les destinataires effectifs. Et au final personne n’est responsable du gaspillage…
#9.2
Je ne sais pas si gaspillage est le bon mot. Quand on dépense de l’argent dans la recherche, c’est normal qu’il y ait des cas où on ne « trouve pas ».
Par contre si la moitié de l’argent sert juste à financer Atos, c’est moche.
#10
Dans la pratique on ne transmet pas de clés de chiffrement. Le chiffrement est aussi sécurisé que l’est la couche la plus faible, transmettre une clé pour chiffrement symétrique via une méthode asymétrique est donc au mieux inutile et au pire dangereux. Dangereux, car tu prend le risque de compromettre ta clé de manière définitive. Inutile, car si tu comptes changer la clé à chaque fois pour éviter le risque de compromission de la clé par la suite, alors autant directement utiliser ou du RSA ou un échange de clés type Diffie-Hellman.
Que ce soit pour RSA ou de l’échange de clé type Diffie-Hellman, des alternatives post-quantiques existent et sont en cours de validation (et elles ne reposent pas sur des méthodes quantiques d’échanges de clés, et heureusement vu la complexité et le coût pour mettre de telles méthodes en œuvre).
Les méthodes d’échanges de clés quantiques se développent en parallèle, mais ca avance beaucoup plus lentement et on est encore loin de pouvoir remplacer nos méthode d’échanges de clés actuelles par celles-ci pour un usage quotidien.
#10.1
Je parlais de chiffrer un message arbitrairement long et oui il arrive que l’on change la clef symétrique relativement souvent.
Effectivement si c’est pour communiquer avec tata Jeannette RSA suffit à chiffrer chaque message.