Siquance : vers une voie industrielle pour l’ordinateur quantique

La recherche sur l’ordinateur quantique mobilise de nombreuses équipes à travers le monde, car cette technologie de rupture devrait permettre d’atteindre des puissances de calcul très supérieures à celles des superordinateurs basés sur des puces microélectroniques. Quelques démonstrateurs ont été réalisés dans des laboratoires, mais aussi par des industriels comme IBM, Google ou Intel.

Les résultats sont prometteurs, mais le développement des ordinateurs quantiques se heurte à deux obstacles majeurs :

• la fabrication reproductible d’un grand nombre d’unités de calcul – les qubits, équivalents des transistors sur les puces électroniques actuelles ;
• et la réalisation d’un système permettant de contrôler leur fonctionnement et de lire les résultats du calcul quantique effectué.

Les recherches menées en collaboration par l’Institut Néel du CNRS et le CEA apportent une réponse à ces défis. Depuis plus de cinq ans les deux équipes travaillent sur un projet de calculateur quantique basé sur les technologies des semi-conducteurs, déjà utilisées à l’échelle industrielle.

Les scientifiques ont mis au point et breveté un procédé de fabrication de qubits sur silicium. Leur procédé permet potentiellement de produire des millions de qubits de bonne qualité sur une surface de l’ordre du mm², et d’intégrer sur la même puce l’ordinateur classique qui contrôle la matrice de qubits.

Le CNRS et le CEA se sont associés pour donner naissance à la start-up Siquance[1], qui va pouvoir poursuivre son développement. Son principal objectif est de réaliser le transfert technologique du procédé développé en laboratoire, en fabriquant des qubits sur une ligne industrielle, en collaboration avec une entreprise de semi-conducteurs. Un démonstrateur de quelques qubits devrait être produit d’ici quelques mois. L’étape suivante sera un système opérationnel, proposé aux utilisateurs qui souhaitent tester les possibilités offertes par le nouvel ordinateur quantique. Siquance s’appuie sur les équipes du CNRS et du CEA – une cinquantaine de scientifiques au total – qui ont mis au point la technologie. Certains d’entre eux devraient rejoindre la start-up.

Le CNRS est moteur dans le domaine du quantique, dans lequel il possède des atouts indéniables : un tissu de laboratoires qui maille le territoire national, une approche pluridisciplinaire alliant recherche fondamentale, innovation et transfert technologique. L’excellence de la recherche fondamentale du CNRS dans le domaine des technologies quantiques en fait une référence mondiale. En témoignent les travaux pionniers des prix Nobel de physique Claude Cohen-Tannoudji, Albert Fert, Serge Haroche et plus récemment Alain Aspect, qui développèrent, respectivement, des méthodes pour refroidir et piéger les atomes avec des lasers, la spintronique, l’électrodynamique quantique en cavité, et l’intrication quantique.

L’approche transverse du CNRS permet aujourd’hui la mise en œuvre opérationnelle d’applications relevant de cas d’usage concrets, notamment au travers d’un véritable écosystème alliant recherche académique, start-up et entreprises de toutes tailles. Une vingtaine de start-up françaises développant des technologies quantiques sont issues de laboratoires dont l’organisme est l’une des tutelles. Cinq d’entre elles, Alice&Bob, C12, WeLinQ, Silent Waves, et QuBit Pharmaceutical, ont bénéficié du programme RISE du CNRS.

Jean-Luc Moullet, Directeur général délégué à l’innovation au CNRS, précise : « Avec la création de Siquance, le CNRS poursuit son investissement stratégique dans le domaine du quantique. Nous sommes ravis de contribuer, conjointement avec un autre organisme de recherche, à l’émergence d’un nouvel acteur clé du secteur en France. Nous sommes confiants dans le potentiel de notre écosystème pour reproduire une approche partenariale similaire, à la hauteur des enjeux de souveraineté technologique et industrielle de notre pays ».

Jean-Philippe Bourgoin, Responsable du programme quantique du CEA, ajoute : « Le CEA mène un programme de grande ampleur sur les technologies quantiques, visant à apporter les ruptures indispensables à leur développement, en particulier sur le calcul quantique. Il s’agit aussi d’anticiper la révolution du traitement de l’information qui accompagnera son déploiement. Acteur historique de la recherche sur le quantique et le semi-conducteur, nous nous réjouissons de voir nos avancées scientifiques, nos briques technologiques et le travail conjoint avec le CNRS, être à la racine de nouvelles entreprises deeptech dans ce domaine porteur d’enjeux forts de souveraineté industrielle et stratégique ».

Notes :

[1] Les fondateurs de Siquance sont :  Maud Vinet (chercheuse au CEA et PDG de Siquance), Tristan Meunier (chercheur du CNRS et directeur technique de Siquance), et François Perruchot (chercheur au CEA et directeur des opérations de Siquance).