L’Occitanie, terres de technologies quantiques
Le 23 janvier 2020
Au lendemain de la remise des conclusions du rapport « Quantique » : les différents ministères annoncent « un virage technologique que la France ne ratera pas. » La Région Occitanie souhaite jouer un rôle dans ces avancées scientifiques majeures.
Il n’y a pas que dans la Silicon Valley que les technologies quantiques se construisent, référence à l’annonce récente de Google sur la suprématie quantique. Un ordinateur quantique aurait ainsi pour la première fois battu les performances d’un ordinateur classique.
Plusieurs pôles ont été identifiés en France sur cette expertise. Sur les deux grands pôles en Occitanie, Toulouse et Montpellier, les recherches vont également bon train pour comprendre et exploiter les propriétés contre-intuitives du monde quantique avec la perspective d’entrevoir toute une série de bouleversements et d’innovations technologiques, englobés sous le terme de technologies quantiques.
Ces technologies de rupture regroupent diverses méthodes déployées pour réaliser des composants et systèmes dont le fonctionnement exploite certaines propriétés de la physique quantique, telles que la superposition d’états, la dualité onde-corpuscule ou l’intrication.
Elles sont rassemblées autour des quatre grands axes applicatifs identifiés par la commission Européenne : (i) les communications sécurisées, (ii) les capteurs et la métrologie, (iii) la simulation de problèmes non résolus et (iv) le calcul quantique; ils reposent sur un socle commun de science, d’ingénierie et de formation. Ce socle scientifique et d’ingénierie explore, développe et assemble les briques élémentaires pour réaliser les composants et architectures quantiques de demain aux performances surpassant celles de leurs équivalents classiques.
Contrairement aux calculateurs quantiques, des applications commerciales existent déjà dans le domaine des communications quantiques pour échanger des clés de chiffrement, dont la sécurité́ repose sur la physique quantique. On parle de cryptographie quantique, un secteur en pleine effervescence y compris dans le domaine de l’industrie spatiale suite à des premières démonstrations très récentes réalisées en Chine.
La Région Occitanie, à la fois sur Toulouse et Montpellier, rassemble des acteurs académiques de premier plan dans le domaine des technologies quantiques. Troisième par sa taille au niveau des régions françaises (après la région Ile-de-France et la région Auvergne-Rhône-Alpes), une communauté de près de 200 chercheurs développe des recherches qui accompagnent les prochaines révolutions promises par la mécanique et l’ingénierie quantiques, en adressant trois axes applicatifs majeurs : les communications sécurisées, les capteurs et la métrologie, ainsi que la simulation.
Plusieurs industriels implantés en région Occitanie (IBM à Montpellier, ainsi qu’ATOS, Timelink Microsystems, Airbus, Thales Alenia Space, le CNES et le Cerfacs à Toulouse) participent à cet élan au côté des laboratoires académiques, tout comme des agences de l’innovation et de formation. Cette dynamique en Occitanie est aussi illustrée par le lancement, en décembre 2018, d’un centre d’excellence quantique d’IBM en association avec l’Université de Montpellier.
Pour accompagner le développement des technologies quantiques, il faut aussi une révolution dans l’enseignement. La Région Occitanie avec ses universités et ses écoles d’ingénieur reconnus a su prendre le tournant.
Les filières pour préparer les étudiants aux nouveaux métiers des technologies quantiques se multiplient (Université de Montpellier, Université Paul Sabatier, INSA-Toulouse, ISAE-Supaero, EUR NanoX...). Elles s'appuient également sur des plateformes mutualisées de formation en micro-nanotechnologies (Atelier Inter-universitaire de Micro et Nano Technologies, AIME-Toulouse), et ce en associant les partenaires industriels locaux.
Les technologies quantiques constituent donc un domaine d’intérêt majeur en Occitanie avec des acteurs académiques et industriels très impliqués pour accroître notre connaissance et développer les solutions techniques de demain au service de la société.
Contacts
Xavier Marie, LPCNO, INSA Toulouse, xavier.marie@insa-toulouse.fr (xavier.marie @ insa-toulouse.fr)
Isabelle Robert-Philip, L2C Montpellier, isabelle.philip @ umontpellier.fr
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