Technologies quantiques, en route vers les applications

Daniel Ventre

Le cyberespace ne cesse de s’étendre. Les progrès réalisés en informatique quantique ces dernières années participent de cette dynamique. Les questions qui se posent ont trait à la construction et à la maîtrise de ce nouvel environnement : quels sont les moteurs de cet engouement planétaire pour les technologies quantiques ? Qui sont les acteurs dominants de la R&D ? Le quantique peut-il reconfigurer la scène internationale ? Le premier chapitre décrira les forces en présence, les initiatives étatiques en faveur de la R&D et de l’industrie. Le second chapitre s’intéressera plus spécifiquement aux enjeux de sécurité et de défense associés aux technologies quantiques.

Philippe Grangier

Isabelle Robert-Philip

Les technologies quantiques

Olivier Pernaudet, Jean-Marc Puel

L’OTAN a adopté sa première stratégie globale dédiée aux technologies quantiques en 2023. Elle vise à accélérer le développement et l’adoption des technologies quantiques afin de préserver l’avantage technologique. C’est dans ce contexte que le Commandement allié pour la Transformation (ACT) de l’OTAN conduit des campagnes d’expérimentation en testant des solutions résistantes aux menaces quantiques dans des scénarios opérationnels réalistes. En 2025, les travaux menés ont ainsi conduit à évaluer distribution quantique des clés (QKD), cryptographie post-quantique (PQC), crypto-agilité, analyse des fuites RF et détection quantique. Si ces expérimentations ont confirmé l’importance d’architectures crypto-agiles et la maturité de la PQC pour une adoption précoce sur les systèmes stratégiques et tactiques de l’OTAN, elles ne sont qu’une première étape pour la transition vers des infrastructures résilientes face aux menaces quantiques.

Raphaël Maurel

Mathis Cohen

Le travail entrepris dans cette thèse s'inscrit dans le contexte du développement des réseaux de cryptographie quantique à partir de diverses ressources photoniques. Depuis les premiers liens de communication quantique établis en laboratoire, d'importants progrès ont été réalisés en ce qui concerne la qualité des sources d'états quantiques, ainsi que leur analyse et leur détection. De plus, la maturité des technologies des télécommunications donne naissance à des composants compacts et performants. La combinaison de ces avancées significatives a ouvert la voie vers les premiers réseaux de communication quantique opérationnels, déployés et en champ réel, avec des progrès notables d'année en année.De manière complémentaire, les sources de photons uniques sont une ressource majeure dans l'établissement de réseaux de communication quantique, et les plus performantes émettent dans le proche infrarouge. Dans la première partie de ce manuscrit, nous proposons une interface de conversion de fréquence efficace et adaptée à une source de photons uniques, permettant de convertir ces photons en fréquence vers la bande des télécommunications. Ensuite, nous réalisons une expérience d'interférences à deux photons (de type Hong-Ou-Mandel) entre des sources indépendantes, constituant une étape importante vers le développement de relais quantiques. Enfin, nous examinons la mise en place d'un relais quantique basé sur la téléportation quantique en combinant une source de photons uniques avec une source de paires de photons intriqués.