Révolution quantique : du laboratoire à la vie quotidienne

L’informatique quantique est en pleine ébullition. Les progrès rapides dans la mise au point de qubits de meilleure qualité, les unités de base de l’information quantique, ont permis des avancées substantielles dans les dernières années. Les récentes percées dans ce domaine promettent de bouleverser des secteurs aussi variés que la santé, l’énergie, l’industrie manufacturière, l’environnement et le développement durable.

Une course collaborative

Des chercheurs du monde entier, soutenus par des investissements massifs, construisent des ordinateurs avec un nombre croissant de qubits, allant des qubits supraconducteurs aux qubits basés sur les ions piégés, ouvrant ainsi la voie à des calculs quantiques de plus en plus fiables et performants.

Si la course au hardware, le matériel informatique utilisé dans les ordinateurs quantiques, est réelle, la collaboration internationale reste présente. Marie-Eve Boulanger, gestionnaire de programme à la Plateforme d’Innovation Numérique et Quantique du Québec (PINQ2) explique : « Chaque entreprise a une approche différente, et on ne sait pas encore qu’elle est la meilleure approche. »

Jean Frédéric Laprade, développeur en informatique quantique à l’AlgoLab quantique de l’Université de Sherbrooke, explique : « Nous vivons une époque excitante en termes de calcul quantique. Ça va vite. On voit le potentiel d’un point de rupture entre l’avant et l’après. » Il rappelle cependant l’importance de la patience. « La technologie est encore en développement, et les défis techniques, comme la perte d’information au cours des calculs, limitent ce que nous pouvons faire concrètement. »

Applications potentielles en santé

Les implications de l’informatique quantique dans le domaine de la santé sont vastes. Les ordinateurs quantiques pourraient, entre autres, accélérer la conception de nouveaux types de médicaments en modélisant directement les interactions moléculaires de manière rapide et précise. Marie-Eve Boulanger, partage son optimisme : « Lorsque la technologie quantique sera utilisable avec moins de bruit et d’erreurs, elle pourra avoir un effet considérable. »

De plus, des capteurs quantiques ultrasensibles dans le domaine de l’imagerie médicale pourraient révolutionner le diagnostic médical, permettant la détection précoce de maladies telles que le cancer et les affections neurodégénératives.

Révolution énergétique

Les technologies quantiques pourraient transformer la façon dont nous produisons, stockons et utilisons l’énergie. Les algorithmes quantiques sont capables d’optimiser les réseaux électriques et les systèmes de stockage d’énergie, améliorant ainsi l’efficacité énergétique et favorisant une transition vers des sources d’énergie renouvelable. Les simulations quantiques pourraient également accélérer la recherche sur de nouveaux matériaux pour les batteries, ouvrant la voie à des solutions plus durables et efficaces.

 L’industrie manufacturière de l’avenir

Dans l’industrie manufacturière, l’informatique quantique promet d’optimiser les processus de fabrication et de contrôle de la qualité. Des algorithmes quantiques pourraient réduire les coûts, améliorer la qualité et minimiser les déchets. Jean Frédéric Laprade souligne : « Les capteurs quantiques permettent une surveillance en temps réel et une analyse précise des processus de fabrication, garantissant des normes de qualité élevées. »

Pour préserver l’environnement

Les technologies quantiques joueront un rôle crucial dans la surveillance et la préservation des écosystèmes. Des capteurs quantiques de haute précision utilisés pour surveiller les niveaux de pollution, les changements climatiques et les écosystèmes offriraient des données précieuses pour la prise de décisions éclairées en matière de conservation de l’environnement. De plus, les simulations quantiques accélérant la recherche sur de nouveaux matériaux durables et écologiques contribueraient à une économie circulaire et à une gestion plus efficace des ressources naturelles.

Les défis d’une révolution

Bien que prometteuses, ces technologies rencontrent encore de nombreux obstacles. La stabilité et la fiabilité des qubits, la mise en échelle des systèmes quantiques et la correction d’erreurs sont des défis majeurs. « On peut travailler avec quelques qubits et faire des opérations, mais avec le temps, notre calcul perd son utilité », explique Jean Frédéric Laprade. Il est également crucial d’élaborer de nouveaux algorithmes, d’améliorer l’infrastructure et les environnements opérationnels et de créer des réseaux quantiques robustes.

Marie-Eve Boulanger souligne l’importance de l’éthique dans la conception des technologies quantiques : « Il y a des projets en cours pour s’assurer que le calcul quantique se fait de manière éthique. Le gouvernement est déjà très impliqué et il est important de faire de l’éducation pour que les politiques soient élaborées de façon responsable. » À l’Université de Sherbrooke, des efforts sont investis pour que l’innovation se fasse dans le respect des normes éthiques et en accord avec les besoins de la société.

Un autre défi majeur est celui de la main-d’œuvre qualifiée. Marie-Eve Boulanger mentionne l’importance d’intéresser les jeunes à ces domaines d’études. « Le Québec est en très bonne position pour se tailler une place importante dans l’écosystème quantique. On a une chance de faire partie des pionniers de cette révolution quantique. »