Le quantique : une réalité industrielle à saisir dès aujourd’hui !

Les pro­ces­seurs quan­tiques ont atteint une cer­taine matu­ri­té et s’imposent comme une alter­na­tive plus concrète aux pro­ces­seurs clas­siques. Depuis 2019, PASQAL déve­loppe ses pro­ces­seurs quan­tiques et pour­suit son déve­lop­pe­ment avec pour ambi­tion de se posi­tion­ner comme un lea­der mon­dial de ce mar­ché. Expli­ca­tions de Loïc Hen­riet (X09), Co-CEO de PASQAL.

PASQAL est une start-up française qui fabrique des processeurs quantiques. Dites-nous en plus sur votre société.

PASQAL a vu le jour en 2019. Elle est le fruit des tra­vaux d’Antoine Bro­waeys et de Thier­ry Lahaye, deux cher­cheurs au CNRS, qui tra­vaillent depuis plus d’une décen­nie sur la mani­pu­la­tion d’atomes indi­vi­duels par des lasers à l’Institut d’Optique (Palai­seau). Cette thé­ma­tique de recherche s’appuie sur l’excellence du labo­ra­toire en phy­sique quan­tique, acquise dans la lignée des tra­vaux d’Alain Aspect, prix Nobel de phy­sique 2022 pour ses tra­vaux fon­da­teurs sur l’intrication quan­tique. Avec la matu­ra­tion de la tech­no­lo­gie, Alain Aspect, Antoine Bro­waeys et Thier­ry Lahaye ont alors pris la pleine mesure de l’importance de faire pas­ser ces tra­vaux aca­dé­miques dans le monde indus­triel. Ils se sont alors asso­ciés au phy­si­cien et ingé­nieur Georges-Oli­vier Rey­mond pour créer PASQAL, dans le but de construire et com­mer­cia­li­ser les pre­miers pro­ces­seurs quan­tiques fonc­tion­nant sur cette tech­no­lo­gie. J’ai rejoint cette aven­ture humaine, entre­pre­neu­riale et tech­no­lo­gique en 2019, et j’occupe un poste de direc­tion géné­rale depuis Mars 2023. Aujourd’hui, PASQAL emploie plus de deux cents per­sonnes de plus de 18 natio­na­li­tés dif­fé­rentes. Nous avons ouvert la pre­mière usine de pro­ces­seurs quan­tiques de France à Mas­sy, avec des capa­ci­tés de pro­duc­tion dédiées et des équipes de recherche. PASQAL est aujourd’hui pré­sente en Europe avec des bureaux à Mas­sy, à Amster­dam et à Londres, mais aus­si en Amé­rique du Nord avec des bureaux au Qué­bec et à Bos­ton, ain­si qu’une seconde usine de fabri­ca­tion de pro­ces­seurs au Canada.
Dans le cadre de notre déve­lop­pe­ment, nous pri­vi­lé­gions une stra­té­gie dite ‘full-stack’, dans la mesure où nous déve­lop­pons aus­si les couches logi­cielles supé­rieures et les modules appli­ca­tifs avec plu­sieurs clients renom­més, dont CACIB, EDF, BMW, BASF, LG ou d’autres. Cela nous per­met de déve­lop­per des appli­ca­tions qui ont un fonc­tion­ne­ment opti­mal, mais éga­le­ment d’identifier avec plus de per­ti­nence de nou­velles fonc­tion­na­li­tés afin de répondre aux besoins de nos par­te­naires industriels.

Au cœur de votre activité, on retrouve donc le quantique. Qu’en est-il ?

Le quan­tique occupe évi­dem­ment une place fon­da­men­tale dans notre entre­prise ! Nos ‘qubits’, briques élé­men­taires pour l’informatique quan­tique, sont des atomes indi­vi­duels. Pour réa­li­ser des cal­culs, l’information est enco­dée dans les niveaux élec­tro­niques dis­tincts de ces atomes. La mani­pu­la­tion de cette infor­ma­tion est réa­li­sée par des séquences de pulses laser ou des champs micro-onde. Nous tra­vaillons donc avec des par­ti­cules mani­pu­lées indi­vi­duel­le­ment, ce qui requiert un contrôle extrê­me­ment fin et une maî­trise de l’interaction lumière-matière au niveau élé­men­taire. L’impact de la phy­sique quan­tique ne s’arrête pas au hard­ware. Elle a voca­tion à révo­lu­tion­ner en pro­fon­deur la façon de faire des cal­culs, alors qu’il y a beau­coup à re-construire et à ré-ima­gi­ner afin de repen­ser le cal­cul infor­ma­tique sous l’angle quantique.
Du fait de l’omniprésence de la phy­sique quan­tique dans notre acti­vi­té, du hard­ware au soft­ware, une grande par­tie de nos col­la­bo­ra­teurs ont des pro­fils très tech­niques, avec des for­ma­tions d’ingénieurs et très sou­vent des thèses en phy­sique quan­tique ou à des domaines connexes.

Concrètement, à quelles problématiques répondez-vous avec vos solutions ?

Le quan­tique est une tech­no­lo­gique de rup­ture qui va impac­ter tous les métiers : éner­gie, chi­mie, logis­tique, nou­veaux maté­riaux et bat­te­ries… Nous tra­vaillons, par exemple, sur le smart-char­ging, qui vise à opti­mi­ser le plan de recharge d’une flotte de véhi­cules élec­triques, avec EDF ; sur l’optimisation du réseau haute ten­sion avec RTE ; sur la pré­vi­sion des risques de cré­dit avec CACIB ; sur la modé­li­sa­tion cli­ma­tique avec BASF ; ou encore sur l’analyse de défor­ma­tions méca­niques avec BMW… L’objectif est d’atteindre un avan­tage quan­tique indus­triel dès cette année. Cela peut se maté­ria­li­ser par l’accès à une meilleure solu­tion ou à une solu­tion de qua­li­té équi­va­lente plus rapi­de­ment, une réduc­tion de l’empreinte éner­gé­tique des cal­culs… D’ailleurs, sur le plan éner­gé­tique, il est inté­res­sant de noter que nos pro­ces­seurs quan­tiques ne consomment que quelques kilo­watts, bien moins que les grands centres de cal­culs haute per­for­mance clas­siques. À notre niveau, nous contri­buons, sur le long terme, à une plus grande sobrié­té éner­gé­tique dans les solu­tions de cal­cul haute per­for­mance. En 2021, nous avons atteint cet avan­tage quan­tique dans le cadre de la recherche aca­dé­mique. Nous avions ain­si étu­dié com­ment un maté­riau magné­tique se com­porte à très basse tem­pé­ra­ture, dans un régime hors de por­tée pour des super­cal­cu­la­teurs clas­siques. Ces tra­vaux ont été publiés dans la pres­ti­gieuse revue Nature.

Vous avez réalisé une levée de fonds de 100 millions il y a un peu plus d’un an. Quelles sont vos ambitions et où en êtes-vous aujourd’hui ?

Nous sommes en pleine crois­sance et avons une forte acti­vi­té de recherche et déve­lop­pe­ment pour amé­lio­rer nos pro­ces­seurs avec trois axes majeurs de déve­lop­pe­ment : le nombre de qubits, la qua­li­té des opé­ra­tions, et le nombre d’opérations réa­li­sées par seconde. Des avan­cées selon ces trois axes sont néces­saires pour faire fonc­tion­ner nos pro­ces­seurs dans des régimes inac­ces­sibles pour les ordi­na­teurs clas­siques. Ces tra­vaux s’inscrivent dans la durée et sont menés en lien avec des labo­ra­toires de recherche en France, comme l’institut d’optique ou Sor­bonne Uni­ver­si­té. Nous avons aus­si noué des par­te­na­riats à l’étranger, comme avec l’Université de Sher­brooke au Qué­bec, avec l’Université de Chi­ca­go, ou le Korean Advan­ced Ins­ti­tute of Science and Tech­no­lo­gies (KAIST) en Corée du Sud. En paral­lèle, nous pas­sons véri­ta­ble­ment à l’échelle indus­trielle. Dans ce cadre, nous avons déjà ven­du deux pro­ces­seurs quan­tiques à des centres de cal­cul haute per­for­mance en France et en Alle­magne. Livrer ces machines repré­sente un défi tech­nique très impor­tant, car il faut conver­tir une expé­rience de phy­sique expé­ri­men­tale en un maté­riel de cal­cul haute per­for­mance qui soit capable de fonc­tion­ner dans un envi­ron­ne­ment indus­triel moins contrô­lé qu’un labo­ra­toire de recherche. Nous sommes en passe de réa­li­ser ces pre­mières livrai­sons en 2024. En outre, nous avons ouvert un accès cloud à nos pro­ces­seurs. La géné­ra­li­sa­tion de l’accès à nos machines, que ce soit via notre cloud ou direc­te­ment grâce aux centres de cal­cul, va nous per­mettre d’explorer de nom­breux cas d’usage avec nos clients et par­te­naires, avec pour objec­tif cen­tral d’être les pre­miers à atteindre un avan­tage quan­tique opé­ra­tion­nel, où l’utilisation de nos machines quan­tiques pro­cu­re­ra un gain concret par rap­port à des machines classiques.
À par­tir de là, grâce à cette levée de fonds, nous accé­lé­rons la recherche et le déve­lop­pe­ment autour de nos futures géné­ra­tions de machines. Avec ces nou­velles géné­ra­tions de machines, dont nous avons annon­cé récem­ment le calen­drier lors de la pré­sen­ta­tion de notre feuille de route publique, nous visons plus de ‘qubits’ avec des poten­tiels d’avantages quan­tiques qui dépassent ceux des pro­ces­seurs classiques.
En paral­lèle, nous pour­sui­vons notre déve­lop­pe­ment à l’international qui s’est notam­ment tra­duit par l’ouverture d’une usine au Cana­da pour pro­duire des pro­ces­seurs quan­tiques sur le sol nord-amé­ri­cain. Nous explo­rons des pistes com­plé­men­taires en Europe et en Asie.
Pour mener de front l’ensemble de ces chan­tiers, nous recru­tons afin de ren­for­cer nos équipes.

Dans le cadre de votre développement, quels sont vos principaux enjeux ?

Sur le plan tech­nique, nous sommes mobi­li­sés sur plu­sieurs enjeux. Tout d’abord le nombre de ‘qubits’, car la puis­sance com­pu­ta­tion­nelle est direc­te­ment liée au nombre de qubits dis­po­nibles. En paral­lèle, nous cher­chons à aug­men­ter le taux de répé­ti­tion de nos machines, c’est-à-dire le nombre d’opérations qui peuvent être réa­li­sées par seconde. À date, les pro­ces­seurs quan­tiques sont rela­ti­ve­ment faibles par rap­port aux pro­ces­seurs clas­siques à ce niveau. Nous tra­vaillons ain­si sur un pro­gramme de déve­lop­pe­ment assez ambi­tieux pour aug­men­ter la cadence de nos pro­ces­seurs d’un fac­teur 100. En paral­lèle, nous avons pour objec­tif d’augmenter la qua­li­té des opé­ra­tions qui sont réa­li­sées sur nos pro­ces­seurs. Bien évi­dem­ment, nous avons un impor­tant enjeu d’industrialisation et de fia­bi­li­sa­tion de la pro­duc­tion de nos pro­ces­seurs quantiques.

Et pour conclure ?

Notre ambi­tion est de nous posi­tion­ner comme le lea­der mon­dial dans notre domaine, et démon­trer concrè­te­ment que notre tech­no­lo­gie est la plus per­for­mante. Les tech­no­lo­gies concur­rentes, comme les qubits supra­con­du­teurs ou les ions pié­gés, ont voca­tion à sub­sis­ter pen­dant encore quelques années. Toutes les tech­no­lo­gies auront des suc­cès, cer­taines auront éga­le­ment des échecs. L’enjeu prin­ci­pal est donc d’essayer d’exploiter au mieux le poten­tiel des atomes neutres dans un hori­zon de temps le plus proche pos­sible, alors que des concur­rents amé­ri­cains comme Google, IBM ou Ama­zon ont choi­si de tra­vailler sur d’autres tech­no­lo­gies. Au-delà, les pro­ces­seurs quan­tiques com­mencent à être com­pé­ti­tifs par rap­port à des solu­tions clas­siques. Nous arri­vons à un tour­nant où il va être pos­sible de com­pa­rer les pro­ces­sus clas­siques et quan­tiques sur des pro­blèmes indus­triels concrets. Nous sor­tons véri­ta­ble­ment de la phase de déve­lop­pe­ment tech­no­lo­gique et arri­vons à une cer­taine matu­ri­té. Dans ce cadre, l’enjeu est de démon­trer de manière concrète les gains opé­ra­tion­nels de nos pro­ces­seurs quantiques.

---

Articles similaires :

Une socié­té tech­no­lo­gique à forte com­po­sante finan­cière (et vice-versa) ! SAP accom­pagne et sécu­rise le déploie­ment des nou­velles tech­no­lo­gies au ser­vice de ses clients La maî­trise du numérique Un pure player fran­çais de l’IA de confiance Avec Leia Inc., entrez dans l’univers du Lightfield