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Note d'action
Octobre 2024

Quantique : vers une logique
de marché

Auteur
Louise Frion
Responsable de projets - Nouvelles Technologies

Louise Frion est responsable de projets nouvelles technologies à l'Institut Montaigne depuis février 2024.

Groupe de travail

Startups quantique :

  • Pierre Desjardin, CEO de C12
  • Théau Peronnin, CEO de Alice & Bob
  • Nicolas Proust, directeur de la stratégie chez Pasqal
  • Niccolo Somaschi, CEO de Quandela
  • Maud Vinet, CEO chez Quobly


Industriels et entreprises :

  • Philippe Englebert, directeur chez Lazard
  • Luc Gaffet, Big Science and Quantum Computing Market Director chez Air Liquide
  • Frédérique le Grèves, présidente et CEO France et VP Europe et France Affaires Publiques chez STMicroelectronics
  • Pierre Jaeger, Quantum Strategic Partnerships Executive chez IBM
  • Béatrice Kosowski, CEO France chez IBM
  • Philippe Magarshack, Microcontrollers & Digital ICs Group VP Strategy Technology & System Architecture chez STMicroelectronics
  • Benoit Renon, Partner chez Moelis & Company
  • Delphine Roma, VP Deep Tech Marketing & Strategy chez Air Liquide
  • Stéphane Tanguy, CIO & CTO EDF Labs chez EDF
  • Philippe Vannier, CEO chez Crescendo Industries
Personnes auditionnées
  • Neil Abroug, coordinateur national de la stratégie quantique
  • Florian Carrière, gérant chez Wavestone
  • Audrey Durand, responsable de la stratégie de la direction de l’innovation de l’Institut d’Optique
  • Jean Christophe Goujeon, responsable quantique chez Bpifrance
  • Alfred Kirsch, doctorant CERMICS-École des Ponts
  • Raphaël-David Lasseri, co-fondateur de Magic LEMP et docteur en physique théorique et mathématique
  • Victor Martin, responsable du Hub R&D digital Paris-Saclay de Total Energies
  • Satu Salminem, responsable quantique de SITRA
  • Christophe Jurczak et Olivier Tonneau, gérant chez Quantonation


Remerciements à Marie-Pierre de Bailliencourt, Nicolas Laine, Erwan Le Brasidec, Thomas Luquian, Gaspard Chaney, Florian Carrière et les équipes de Wavestone, Audrey Durand, Ali Saib, Philippe Englebert et Neil Abroug pour leur relecture attentive, et leur aide précieuse.

Les technologies quantiques sont un des arbitrages technologiques cruciaux que la France doit faire maintenant si elle entend ne pas répéter les erreurs du passé en matière de nouvelles technologies.

Qu’est-ce que la mécanique quantique ?

Qu’est-ce que la mécanique quantique ?

Contrairement à la mécanique classique, qui décrit le comportement des objets à l’échelle macroscopique, la mécanique quantique se concentre sur l’échelle microscopique.

Considérée comme une théorie complexe de la physique, elle est le moteur de nombreuses innovations qui façonnent notre quotidien.

- le GPS

- le transistor

- le LASER

Le GPS utilise des horloges atomiques à bord de ses satellites qui fonctionnent grâce aux transitions quantiques des atomes.

Cela augmente la précision des mesures de temps et de localisation.

Transformer l'innovation française en réussites commerciales

Aujourd’hui, la France a une longueur d’avance dans le domaine quantique, car elle a fait émerger 4 des 6 technologies quantiques les plus prometteuses. Ces technologies sont essentielles à la mise au point d’algorithmes de calcul plus performants, de systèmes de capteurs plus précis et de méthodes de chiffrement nouvelles.

L’ordinateur quantique : plus rapide, plus efficace

L’ordinateur quantique : plus rapide, plus efficace

Alors qu’un ordinateur classique calcule en langage binaire, comment fonctionne un ordinateur quantique ?

- Depuis les années 40 - Approche binaire : chaque chemin est testé jusqu’à trouver la sortie

- Aujourd’hui et demain - Approche quantique : tous les chemins sont testés simultanément, on retient le plus efficace

- Après-demain ? - Approche post-quantique : de nouveaux chemins, encore inconnus, sont découverts

 

Cependant, malgré ces atouts, la France et l’Europe accusent un retard notable sur l’adoption et les usages des solutions quantiques. La France ne capte que 3 % des parts de marché et 1 % des levées de fonds dans le logiciel quantique en 2024. Pourtant, sur les infrastructures quantiques, elle occupe la deuxième place mondiale avec 28 % du marché, juste derrière les États-Unis à 32 %. Pour maintenir cette avance, il est temps d’agir. Dans la perspective du lancement de l’étape 2 du plan national quantique, le défi est clair : il faut transformer ces innovations en réussites commerciales, sans rechercher la technologie la plus performante, mais qui ne s'adresse spécifiquement à aucun marché, une erreur trop souvent faite dans le passé.

Six actions pour déployer un marché autour  du quantique

Six actions pour déployer un marché français autour du quantique

1) Mieux coordonner la recherche et l’industrie pour sécuriser notre offre technologique

2) Diffuser les standards techniques français dans les instances internationales

3) Embarquer les investisseurs privés à hauteur des financements publics

4) Rendre le secteur quantique attrayant pour les jeunes talents

5) Adapter l’offre quantique aux besoins des entreprises et des administrations

6) Militer pour une gouvernance simple et agile adaptée à la maturité du secteur

C’est d’autant plus nécessaire que l’incertitude demeure importante concernant les performances futures des technologies quantiques (calculateurs quantiques bruités de taille intermédiaire dits NISQ ou ordinateurs quantiques tolérants aux défauts dits FTQC) et la montée à l’échelle des technologies habilitantes associées.

Adapter l'offre quantique pour répondre aux futurs marchés

Une chose est cependant certaine : des avantages quantiques émergeront ; ils devraient transformer durablement le marché des supercalculateurs (High Performance Computing) et impacter a minima les secteurs de la défense et de la sécurité.

Ces avantages quantiques concernent avant tout le calcul quantique, qui devrait représenter près de 90 % du marché quantique en 2040 estimé à 106 Mds $. D’autres avantages quantiques sont à prévoir au niveau des capteurs et des communications mais de manière plus ciblée. Aujourd’hui, les algorithmes quantiques apportent de la valeur ajoutée dans 4 secteurs clés: chimie & pharmaceutique, industrie manufacturière & transport, énergie & développement durable, et finance (banque / assurance).

Six secteurs clés qui bénéficieraient du calcul quantique

Six secteurs clés qui bénéficieraient du calcul quantique

Parmi les trois usages prioritaires identifiés (calcul, capteurs, communications), le calcul quantique représente la part la plus importante du marché.

1) Chimie

2) Pharmaceutique

3) Industrie manufacturière

4) Transports

5) Énergie

6) Finance

Le quantique est donc une technologie clé où la France détient un avantage compétitif stratégique et un intérêt sécuritaire majeur. L’enjeu consiste désormais à créer un marché porteur et à savoir valoriser nos innovations. L’Institut Montaigne propose une réponse opérationnelle en cartographiant les usages à fort potentiel et en identifiant les secteurs prioritaires auxquels appliquer des technologies quantiques.

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