L’informatique quantique : la course des industriels vers un marché révolutionnaire

Ce dernier code des informations sous forme de bits (chiffres binaires : 0 ou 1) et ne peut donc effectuer qu’un seul calcul à la fois. L’ordinateur quantique, quant à lui, utilise des qubits (bits quantiques) possédant une multitude d’états pouvant se superposer. C’est cette superposition d’états logiques qui va permettre de démultiplier le potentiel de calcul de nos futurs ordinateurs. Ils pourront alors traiter et solutionner des problèmes complexes auparavant insolvables. Imaginez, de quoi faire rêver tous ceux qui souhaitent transformer ou résoudre les problèmes les plus urgents de la société !

Cette nouvelle technologie, considérée par tous les géants du monde numérique comme la révolution des vingt prochaines années, pourra donc métamorphoser les secteurs phares de l’Industrie : l’énergie, la santé, les transports, la logistique, l’industrie de pointe, la chimie et bien d’autres encore.

Un marché prometteur

Le cabinet de conseil McKinsey a publié en partenariat avec le salon Viva Technology, le 09 mars 2020, un rapport commun, projetant l’arrivée d’un marché de l’informatique quantique pesant 1000 milliards de dollars d’ici 2035.

La course à l’informatique quantique est lancée ! Plusieurs grands noms de la technologie se sont ainsi engagés avec pour objectif de concevoir le premier ordinateur quantique le plus puissant au monde. Cette ruée vers un futur disruptif est portée depuis quelques années par un écosystème majoritairement Américain ; constitué de grands groupes et de startups. Fin 2019, Google avait annoncé atteindre la suprématie quantique : moment où est démontrée la supériorité d’un ordinateur quantique sur un ordinateur classique, sur une tâche particulière. L’expérience menée a permis d’effectuer un calcul en 3 minutes qui aurait pris 10 000 ans à un supercalculateur classique. L’ordinateur quantique devient donc réalité.

Récemment, lors de l’événement virtuel Quantum Summit, IBM, en lice dans la course, a dévoilé son ambitieuse feuille de route avec pour objectif la création d’un ordinateur à 1000 qubits d’ici 2023. La cible pour la firme est d’atteindre ce que l’on appelle l’avantage quantique : c’est-à-dire la capacité de résoudre n’importe quel problème avec un ordinateur quantique plus efficacement qu’avec les meilleurs supercalculateurs du monde.

Cette compétition à la suprématie quantique a été prise à la lettre par les Etats Unis qui ont décidé fin août 2020, d’investir près d’1 milliard de dollars pour maintenir son avance face à la Chine, elle aussi soupçonnée d’investir massivement dans le secteur. L’Europe quant à elle, commence tout juste à s’y intéresser et ne doit pas se laisser distancer afin de rester compétitive et s’affirmer comme leader de la transformation numérique.

Des cas d’applications illimités

On estime que les premières véritables applications des ordinateurs quantiques devraient apparaître d’ici 2022, avec pour secteurs principaux à court terme : la finance, l’énergie, l’industrie et la logistique. Ces ordinateurs permettraient d’imaginer répondre à différents problèmes actuels, à une vitesse sans précédent.

Voici quelques utilisations, appliquées à des problématiques industrielles, qui pourraient inspirer et accélérer d’importantes transformations numériques :

• La modélisation et la simulation - Imaginez dans notre contexte actuel pouvoir réduire le temps de R&D de produits pharmaceutiques à travers la simulation et la modélisation de molécules complexes, et ainsi réduire le time to market (délai de mise sur le marché) d’un vaccin.

Songez aussi pouvoir répondre aux enjeux de la ville de demain. Ici l’ordinateur quantique pourrait booster le generativ design, technologie basée sur des algorithmes permettant de calculer des milliers d’hypothèses en très peu de temps et ainsi de proposer et d’accélérer la conception de bâtiments intelligents et propres. De quoi envisager et prototyper la ville idéale de demain.

• Transformer les techniques de machine Learning grâce à de nouveaux algorithmes ultra performants - Imaginez pouvoir tirer pleinement profit de cette nouvelle puissance de calcul et ainsi accélérer la formation des systèmes d’IA des véhicules autonomes. Ou encore améliorer les algorithmes de systèmes de supervision et de contrôle dans le but d’augmenter la qualité de ses produits ; voilà ce que promet l’ordinateur quantique en termes de performance : un temps d'entraînement moindre pour doter ses outils industriels d’une puissance de calcul extraordinaire.
• L’optimisation de problèmes industriels complexes - Le futur de nos entreprises pourrait voir l’émergence de nombreuses solutions afin d’optimiser des processus industriels comme la logistique et la production. Les nombreux paramètres à prendre en compte font que ces options ne sont pas toujours facilement éliminables. Cela engendre un temps de réflexion et donc de mise en place de la solution choisie. La rapidité de calcul offerte par les ordinateurs quantiques pourrait alors permettre aux industriels de réduire rapidement le champ des possibles et ainsi de privilégier l’une des optimisations. Ces machines pourraient donc se positionner comme un atout majeur dans leurs prises de décisions futures : amélioration des flux logistiques au sein d’usines, agencement des robots et des chaînes de production, optimisation d’itinéraire, les cas d’usages sont innombrables.
• Révolutionner la cybersécurité– Avec la puissance de calcul amenée, l’ordinateur quantique pourrait d’ici peu briser toutes les barrières cryptographiques actuelles et transformer ainsi le monde de la cybersécurité. Un futur bien inquiétant pour la gestion de nos informations personnelles et les données de nos entreprises ! Selon une étude récente, seulement 7% des industriels estiment que leur stratégie de cybersécurité était satisfaisante durant la crise sanitaire : de quoi les pousser à renforcer dès à présents leurs procédures et sécuriser leurs infrastructures industrielles. Les experts et les industries se veulent et se doivent donc, dès aujourd’hui, d’être entreprenants pour ne pas se laisser dépasser demain.

Songez donc à toutes les applications potentielles ! Ce tournant va représenter une véritable rupture technologique à laquelle les entreprises, et leurs DSI, devront se préparer. Poussés par l'essor des nouveaux usages, nous verrons l’émergence de nouvelles organisations et méthodes de travail. La flexibilité et l’adaptabilité des industries devront être un atout essentiel afin de pouvoir repenser et transformer leurs organisations et leur business model très rapidement.

Pour arriver à ces résultats, les entreprises devront combiner petit à petit les méthodes quantiques avec leurs méthodes actuelles pour espérer arriver d’ici 2030 à une création de valeur significative.