Sauts Quantiques : La Course de la France vers le Frontière du Calcul Quantique

Atouts et Défis Français

La France accélère sa marche vers l’ère quantique. Portée par un écosystème en plein essor, une stratégie nationale ambitieuse et une intégration européenne croissante, elle vise à rejoindre le trio de tête mondial du calcul quantique d’ici 2030. Des percées spectaculaires — comme la stabilité record des qubits “chat” d’Alice & Bob (The Quantum Insider, sept. 2025), le partenariat stratégique entre Pasqal et NVIDIA (Reuters, mars 2025), et la préparation du Quantum Act européen (Le Monde, mars 2025) — placent le pays au cœur d’une compétition scientifique et industrielle mondiale.

Cet article retrace l’histoire du calcul quantique, compare ses performances actuelles à celles des GPU, et examine les ambitions françaises dans un contexte global dominé par les États-Unis et la Chine.

I. Brève Histoire du Calcul Quantique et Comparaison avec les GPU

Des Fondements Théoriques aux Premiers Dispositifs

• Les débuts (années 1980-1990) : le concept de calcul quantique émerge avec Richard Feynman et David Deutsch, qui proposent d’utiliser la superposition et l’intrication pour simuler des phénomènes physiques inaccessibles aux ordinateurs classiques.
  En 1994, Peter Shor conçoit un algorithme de factorisation capable de casser la cryptographie RSA, suivi de Lov Grover (1996) et de son algorithme de recherche quadratiquement plus rapide.

• Les premiers prototypes (2000-2010) : les expériences de portes logiques et de qubits supraconducteurs ou à ions piégés se multiplient, ouvrant la voie à la miniaturisation et au contrôle du bruit.

• L’ère NISQ et la “suprématie quantique” (2019-2022) : Google démontre avec son processeur Sycamore (53 qubits) une tâche en 200 s jugée impraticable classiquement (Wikipedia – Sycamore Processor). Bien que contestée, cette expérience marque l’entrée dans l’ère NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum).

• Vers la correction d’erreurs (2020-2025) : le secteur se concentre sur la Quantum Error Correction (QEC) et sur les architectures à atomes neutres (Pasqal), qubits “chat” (Alice & Bob) et photoniques (Quandela). Les avancées de 2025 — comme la stabilité d’un qubit “chat” pendant plus d’une heure (The Quantum Insider, 2025) — confirment le passage de la théorie à l’ingénierie.

Comparaison : Calcul Quantique vs GPU

Les GPU modernes restent dominants et servent même à simuler les systèmes quantiques. En 2024, un cluster de 1 432 GPU NVIDIA A100 a reproduit les calculs de Google Sycamore (SciTech Daily, 2024).

Selon SpinQuanta (2025), les accélérations exponentielles restent limitées à quelques classes algorithmiques ; dans la plupart des applications, les GPU surpassent les machines quantiques actuelles.

Néanmoins, les QPU pourraient bientôt dominer les domaines où le calcul classique atteint des limites fondamentales — notamment la chimie, les matériaux et l’optimisation combinatoire.

II. Contexte de Marché et Ambitions Nationales

Le marché français du calcul quantique est estimé à 106,4 M USD en 2024, pour atteindre 233,8 M USD en 2030 (+13,7 % CAGR) (Grand View Research, 2025).

La stratégie nationale “France 2030” consacre 1,8 milliard € sur cinq ans au développement du secteur.

Au niveau européen, le Quantum Act en préparation vise à coordonner normalisation, propriété intellectuelle et financements transfrontaliers (Le Monde, 2025).

III. Les Géants Mondiaux

• Microsoft poursuit sa stratégie autour des qubits topologiques (Majorana), misant sur la tolérance intrinsèque aux fautes.

• Google Quantum AI perfectionne les architectures supraconductrices et la correction d’erreurs ; son processeur Willow (105 qubits) aurait franchi un seuil de fidélité sans précédent (Wikipedia – Willow Processor).

• IBM développe une architecture modulaire : le processeur Condor (1 121 qubits) s’inscrit dans une feuille de route visant plus de 16 000 qubits (IBM Quantum Roadmap 2025).

IV. Les Champions Français du Calcul Quantique

La France dispose d’un écosystème d’une densité exceptionnelle dans le domaine du calcul quantique, couvrant toutes les couches de la chaîne de valeur, des qubits physiques à l’infrastructure logicielle, en passant par la photonique, la cryogénie et la simulation. Cette diversité fait du pays un pôle européen stratégique rivalisant avec l’Allemagne, les États-Unis et le Japon.

Pasqal – Les Atomes Neutres au Service du HPC

Fondée en 2019 par Georges-Olivier Reymond, Alain Aspect (prix Nobel 2022) et Antoine Browaeys, Pasqal est le fer de lance de la filière française.
L’entreprise conçoit des processeurs quantiques à atomes neutres piégés par laser, capables de manipuler des centaines de qubits à température ambiante.
En mars 2025, Pasqal a conclu un partenariat stratégique avec NVIDIA pour intégrer ses outils dans la plateforme CUDA-Q, reliant ainsi le calcul quantique aux infrastructures HPC classiques (Reuters, 2025).
L’entreprise, financée à plus de 140 millions d’euros, ambitionne d’atteindre 10 000 qubits d’ici 2026 et fournit déjà des systèmes à des supercalculateurs européens via le programme EuroHPC.

Alice & Bob – Le Pari du “Qubit Chat”

Basée à Paris et Lyon, Alice & Bob se distingue par sa technologie de qubits bosoniques “chat”, inspirée du chat de Schrödinger.
Ces qubits présentent une forte asymétrie d’erreurs, supprimant presque totalement les erreurs de bit-flip, ce qui simplifie la correction d’erreurs.
En septembre 2025, la startup a annoncé une stabilité record de plus d’une heure, dépassant de cent fois les standards précédents (The Quantum Insider, 2025).
Soutenue par Bpifrance, Eurazeo, et le fonds Quantonation, Alice & Bob a levé 100 millions d’euros en 2025 (Le Monde, 2025) et vise à construire un ordinateur quantique tolérant aux fautes de 100 qubits logiques d’ici 2030.

Quandela – Le Photonique Made in France

Spécialisée dans les sources à photon unique et les circuits optiques intégrés, Quandela est un acteur clé de la photonique quantique européenne.
Fondée en 2017 par Valérian Giesz et Pascale Senellart, la société conçoit des systèmes fonctionnant à température ambiante, compatibles avec les infrastructures optiques existantes.
Quandela a ouvert en 2023 la première plateforme de cloud quantique photoniques d’Europe et participe activement au projet EuroQCI (European Quantum Communication Infrastructure).
Ses produits sont utilisés pour le calcul, la communication sécurisée et la génération de nombres aléatoires quantiques.

C12 Quantum Electronics – Les Qubits sur Nanotubes de Carbone

Issue de l’École Normale Supérieure, C12 développe une approche innovante basée sur des qubits formés sur des nanotubes de carbone.
Cette technologie combine compacité extrême, stabilité à long terme et compatibilité avec les procédés de fabrication CMOS.
En 2024, l’entreprise a levé 18 millions d’euros pour accélérer la mise au point de son premier prototype multi-qubits et collabore avec des acteurs industriels comme Airbus et Thales sur des applications en défense et simulation de matériaux.

Welinq – L’Internet Quantique Européen

Welinq, spin-off du Laboratoire Kastler-Brossel, se concentre sur les liens entre ordinateurs quantiques.
Sa technologie de nœuds quantiques à mémoire atomique permet d’interconnecter plusieurs processeurs via des photons, posant les bases du futur internet quantique européen.
Welinq fait partie des projets EuroQCI et Quantum Flagship, avec un soutien financier de l’Agence de l’innovation de défense (AID).

ColibrITD & QPerfect – Le Logiciel Quantique Français

Le calcul quantique ne se limite pas au matériel. Des sociétés comme ColibrITD (optimisation industrielle, énergie, transport) et QPerfect (simulateurs quantiques haute fidélité) développent des environnements logiciels pour préparer les entreprises à l’ère post-NISQ.
QPerfect a notamment conçu une suite de simulation pour tester des algorithmes quantiques à grande échelle sans matériel réel, soutenue par Inria et le CNES.

Un Écosystème Interconnecté et Souverain

L’une des forces majeures de la France réside dans la complémentarité de ses acteurs :

• Pasqal et Quandela incarnent la puissance industrielle et la scalabilité.

• Alice & Bob et C12 représentent la recherche de robustesse et de perfectionnement physique.

• Welinq prépare la connectivité quantique de demain.

• ColibrITD, QPerfect et Inria structurent l’écosystème logiciel et algorithmique.

• Les institutions publiques (CEA, CNRS, INRIA, Institut d’Optique, ENS) forment un maillage académique dense, garantissant la transmission de talents et de brevets.

À travers cette constellation d’entreprises et de laboratoires, la France se positionne comme le cœur de la souveraineté quantique européenne, capable de rivaliser avec les pôles américains et asiatiques tout en restant ancrée dans une logique de recherche ouverte et de coopération scientifique.

V. Atouts et Défis Français

Atouts :

• Diversité technologique (atomes, chat, photons).

• Financement public pérenne et intégration européenne (EuroHPC, Horizon Europe).

• Priorité donnée à la souveraineté numérique.

Défis :

• Retard logiciel et algorithmique.

• Coûts élevés du matériel cryogénique.

• Risque de lourde régulation avec le Quantum Act.

(The Quantum Insider, août 2025)

VI. L’Environnement International

• Chine : investissement public cumulé > 150 Mds USD et domination en communication quantique (The Quantum Insider, 2025).

• Japon : initiative nationale de 50 Mds ¥ (~335 M USD) portée par Fujitsu, NTT et KDDI (The Quantum Insider, 2025).

• Allemagne : leader européen en ingénierie et cryogénie.

• États-Unis / Canada : domination industrielle ; D-Wave et Xanadu restent pionniers.

VII. Perspectives 2025-2030

• Passage du NISQ aux systèmes logiques corrigés d’erreurs.

• Généralisation des architectures hybrides quantique-classique dans les centres HPC.

• Objectif : France Top 3 mondial d’ici 2030.

• Coopération renforcée avec l’UE via le Quantum Act.

• Les GPU resteront à la fois concurrents et alliés : simulateurs, pré/post-traitement, IA quantique.

• Les premiers avantages concrets devraient émerger dans la chimie, les matériaux, l’énergie et la cybersécurité.