Le réseau des Maisons du Quantique structure la filière française du calcul quantique en fédérant cinq initiatives régionales et en facilitant l’accès aux machines NISQ expérimentales. Piloté par GENCI dans le cadre de HQI France, il soutient la diffusion des connaissances, la formation des utilisateurs et le dialogue entre académiques et industriels. Assurant la coordination territoriale entre les régions, il harmonise les besoins communs et spécificités locales, favorise la coopération scientifique et prépare l’appropriation industrielle. En s’insérant dans les programmes européens et en nouant des partenariats internationaux, il contribue à transformer l’excellence scientifique française en un outil de souveraineté technologique durable.
Le réseau des Maisons du Quantique structure la filière française du calcul quantique en fédérant cinq initiatives régionales et en facilitant l’accès aux machines NISQ expérimentales. Piloté par GENCI dans le cadre de HQI France, il soutient la diffusion des connaissances, la formation des utilisateurs et le dialogue entre académiques et industriels. Assurant la coordination territoriale entre les régions, il harmonise les besoins communs et spécificités locales, favorise la coopération scientifique et prépare l’appropriation industrielle. En s’insérant dans les programmes européens et en nouant des partenariats internationaux, il contribue à transformer l’excellence scientifique française en un outil de souveraineté technologique durable.
La Stratégie nationale quantique française, à laquelle le programme de recherche quantique (PEPR-Q) est rattaché, repose sur un modèle d’innovation intégré où recherche académique et industrie co-évoluent étroitement. En repoussant la frontière entre recherche amont et aval, cette organisation bénéficie d’une importante flexibilité, permettant aux start-ups et aux laboratoires de collaborer aussi bien sur des preuves de concept que sur des verrous technologiques. Afin d’éviter des choix prématurés dans un domaine en pleine expansion bien qu’encore émergent dans certaines voies, la France soutient un large portefeuille de technologies, comme l’illustre très bien le PEPR-Q. Cette approche garantit à l’écosystème global à la fois complémentarité et robustesse, ainsi que la préservation des compétences et des connaissances de la recherche fondamentale, contribuant ainsi à une souveraineté durable. En alignant les efforts nationaux sur les feuilles de route européennes, le PEPR-Q contribue à transformer la recherche d’excellence en un moteur de compétitivité, positionnant durablement la France comme un acteur majeur de l’innovation.
La mécanique quantique suscite un engouement mondial pour ses promesses technologiques : capteurs ultra précis, communications inviolables et calcul quantique capable de révolutionner la cryptographie ou la chimie. En 2021, la France a lancé une stratégie nationale ambitieuse, dotée d’1 milliard d’euros via France 2030, pilotée par le SGPI (Secrétariat général pour l’investissement). Cinq ans plus tard, le bilan est tangible : doublement des formations en quantique, percées scientifiques via le PEPR (Programme et équipement prioritaire de recherche) et des programmes phares comme PROQCIMA, visant l’industrialisation d’un ordinateur quantique tolérant aux fautes d’ici 2032. La France se positionne avec une diversité technologique unique. Cependant, la suprématie financière remplace progressivement la suprématie technologique. Pour maintenir sa souveraineté, la France doit accélérer l’industrialisation et s’inscrire dans une dynamique européenne. L’enjeu d’ici 2030 est de préserver son leadership , en protégeant ses acteurs et en sécurisant ses chaînes d’approvisionnement.
L'étude des structures fondamentales du traitement de l'information quantique est un défi majeur, dont l'un des objectifs est de mieux cerner les capacités et les limites de l'ordinateur quantique, tout en contribuant à sa réalisation physique notamment en s'intéressant aux ressources du calcul quantique. Les ressources d'un calcul quantique incluent le temps et l'espace mais également la taille des opérations utilisées et la quantité d'intrication. Cette thèse contribue de plusieurs manières à la recherche de ressources minimales dans le cadre de modèles de calcul quantique ouvrant de prometteuses perspectives de réalisations physiques. Ces modèles sont le calcul par consommation d'intrication et le calcul par mesures projectives. Cette thèse a également permis de réduire les ressources en temps et en espace nécessaires à la préparation de certains états quantiques, les états graphes. Etudier la réduction des ressources nécessite l'abstraction et la formalisation des modèles de calcul quantique mettant en évidence les structures même du traitement de l'information quantique. Le q-calcul et les machines de Turing contrôlées classiquement, introduits dans cette thèse, ont cet objectif. Des modèles plus spécifiques au calcul par consommation d'intrication, ou au calcul par mesures projectives sont également considérés.
S’inscrivant dans la Stratégie nationale sur les technologies quantiques, MetriQs-France est le programme consacré aux référentiels de mesure, à l’évaluation et à la normalisation des technologies quantiques. Coordonné par le LNE, il soutient l’émergence d’une industrie quantique durable réalisant les promesses du domaine, dans le contexte d’une vive compétition internationale. Le programme vise la mise en place d’un système d’assurance qualité complet, fondé sur une métrologie forte, en soutien à l’innovation et à la compétitivité des entreprises. Avec une subvention publique de 13 M€ (2022-2028), MetriQs-France s’articule suivant deux axes complémentaires, autour de la fourniture de spécifications techniques fiables : i) le développement et l’exploitation de méthodes de mesure de référence (projets de R&D collaboratifs, coopérations internationales et normalisation) ; et ii) le déploiement d’une infrastructure experte et indépendante, ouverte aux utilisateurs académiques et industriels les mettant en œuvre. Ainsi, le programme entend contribuer à lever les verrous technologiques, mettre en place une filière industrielle solide et souveraine, des chaînes d’approvisionnement sûres, et démontrer l’avantage des technologies quantiques par rapport aux technologies existantes pour en accélérer l’adoption par le marché.
Portée par une concentration scientifique unique autour de Paris et de Paris-Saclay, la Région Île-de-France s’est imposée en quelques années comme un hub incontournable des technologies quantiques. Recherche de rang mondial, infrastructures de calcul et de communication de pointe, dispositifs innovants comme le Pack Quantique et le DIM QuanTiP : autant d’atouts qui ont attiré une dizaine d’acteurs internationaux tout en nourrissant une compétition intense pour les talents avec les champions locaux. Dans un paysage européen où Delft, la Bavière et Grenoble jouent aussi un rôle de premier plan, l’Île-de-France doit conjuguer leadership , coopérations et exigences de souveraineté pour rester au cœur de la seconde révolution quantique.
Les différentes réflexions concernant l’arrivée des ordinateurs quantiques (QC) se sont jusqu’à présent concentrées sur le nombre de qubits et leur qualité. Les efforts de l’Union européenne et des États membres ont favorisé l’émergence des start-ups du calcul quantique, qui doivent maintenant passer de l’innovation à la mise en œuvre industrielle des machines. Certains des éléments nécessaires à une utilisation par l’industrie des calculateurs quantiques font toutefois encore défaut, et une action concertée visant à combler ces lacunes pourrait contribuer à stimuler l’innovation et l’adoption ainsi qu’à structurer les industries en Europe en favorisant l’émergence d’acteurs quantiques solides : fournisseurs de matériel et de logiciels, et utilisateurs. La réflexion entreprise ici vise à décrire certains des points sensibles identifiés par les utilisateurs finaux pour pouvoir envisager l’utilisation de 1 000 qubits logiques en conditions opérationnelles et à l’échelle industrielle. Le texte qui suit est un résumé de cette réflexion, qui sera enrichie et diffusée dans sa totalité d’ici à la fin de 2026.