Grenoble, terre fertile du quantique

Imaginez un ordinateur capable de réaliser des milliers de calculs en même temps. Un ordinateur capable de résoudre en quelques secondes des problèmes réclamant, aujourd’hui, des dizaines d’années. Une machine nous permettant d’améliorer l’efficacité des médicaments, de concevoir de nouveaux matériaux, d’améliorer les communications, de sécuriser les données numériques ou d’optimiser des chaînes logistiques et des réseaux de transports. Bref, un ordinateur capable de dépasser les limites actuelles de l’informatique. C’est la promesse de l’informatique quantique.

Associée aux data centers et aux supercalculateurs existants, cette technologie annonce une révolution technologique et industrielle comparable à l’invention de l’électricité. Ce bouleversement scientifique, né il y a plus d’un siècle avec la naissance de la physique quantique, a déjà donné des innovations majeures, telles que le transistor, le laser, la diode, les horloges atomiques ou encore le GPS.

Mais pour les chercheurs et les ingénieurs du monde entier, l’ordinateur demeure le Graal. La course contre la montre, démarrée il y a quelques décennies aux États-Unis, s’est étendue au Canada, en Allemagne, en Angleterre, aux Pays-Bas, au Japon, en Chine, en France… et à Grenoble.

Une communauté alpine

À l’abri des Alpes, un écosystème quantique s’est forgé en réunissant une vingtaine de laboratoires scientifiques (principalement du CEA, du CNRS, de l’Inria et de l’UGA), près de 250 chercheurs et une vingtaine de start-ups et d’entreprises de très haute-technologie (STMicroelectronics, Soitec, Radiall, Air Liquid, Teledyne, Absolut System…).

Cette concentration de compétences et de technologies (cryogénie, supraconductivité, photonique, microélectronique…) est même un cas unique en France et en Europe, et fait du territoire grenoblois un "hub quantique" de premier plan.

« Tous les acteurs de la filière sont proches les uns des autres, sur un territoire restreint, et travaillent ensemble », explique Franck Balestro, professeur de physique à l’UGA, Institut Néel, CNRS, et directeur adjoint de QuantAlps et de la Maison du Quantique Alpes. « C’est cet effort collectif, dans la recherche, la formation et l’innovation, qui fait la force de notre écosystème. »

Au sein de cette communauté, un acteur se distingue : Quobly. Cette start-up, cofondée par Maud Vinet, ancienne chercheuse au CEA, fait partie des rares entreprises françaises en pointe sur le sujet, avec Pasqal, Quandela ou C12 (basées toutes trois en région parisienne).

Après une quinzaine d’années de recherche et développement, l’entreprise grenobloise vient d’annoncer un partenariat avec STMicroelectronics pour fabriquer en série, à Crolles, des qubits [unité d’information de base utilisée pour encoder les données en informatique quantique] en silicium. « En nous associant avec un industriel du semi-conducteur, nous pourrons produire en volume, sans avoir besoin de construire de nouvelles usines, ni de former de nouveaux personnels », précise Maud Vinet.

Cette collaboration permettra à Quobly de proposer un premier ordinateur quantique à la fin de l’année, et de passer à la production à grande échelle en 2032. Tout cela, entre la vallée du Grésivaudan et la métropole grenobloise.

Équipements de pointe

La Presqu’île de Grenoble est le cœur de la recherche quantique grenobloise, portée par des institutions comme le CEA, le CNRS, l’Inria et Grenoble INP-UGA auxquels s’ajoutent des équipements destinés au développement des entreprises innovantes avec bureaux, laboratoires et salles blanches.

Il y a le Y.Spot Lab qui abrite notamment la Maison du Quantique Alpes, un lieu d’échanges pour tous ceux qui sont intéressés par le quantique. Et aussi, le campus Minatec avec le BHT1, BHT2 et le BHT3**. Ces infrastructures de pointe permettent aux start-ups locales de se développer dans des conditions optimales.

Illustration avec Silent Waves. Fondée en 2022, la start-up commercialise des amplificateurs pour ordinateurs quantiques qui équipent déjà des instituts de recherche aux États-Unis, en Europe, au Moyen-Orient et en Asie.

De l’institut Néel où elle est née, Silent Waves n’a eu qu’à traverser la rue pour se développer, puisqu’elle fabrique ses appareils dans les salles blanches du CEA et du CNRS, et occupe des bureaux au BHT3 – où se trouve également Quobly. « Le territoire peut vraiment être fier de ses équipements », souligne Luca Planat un des cofondateurs. « Pour des entreprises comme la nôtre, c’est fondamental d’avoir accès à des salles blanches de ce niveau. En fait, il y a très peu d’endroits en France où nous pourrions grandir comme nous le faisons. »

La question n’est plus de savoir si l’ordinateur quantique verra le jour, mais quand et où il émergera

Après un siècle de recherche et d’innovations, notamment françaises***, la question n’est plus de savoir si l’ordinateur quantique verra le jour, mais quand et où il émergera. À cet égard, le territoire grenoblois dispose d’atouts majeurs, et l’ordinateur quantique, ou plutôt un modèle d’ordinateur quantique, pourrait bien naître ici, au pied des Alpes.

En tout cas, Maud Vinet en est convaincue : « La plupart des verrous technologiques ont été levés », affirme-t-elle avec confiance. Reste une interrogation : combien coûtera un tel équipement ? « Plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de millions d’euros », répond la fondatrice de Quobly dans un sourire. « Oui, c’est sûr : on ne vendra pas un ordinateur quantique comme on vend un téléphone portable. »

^{**Un quatrième bâtiment, le BHTFab, est en cours de construction sur le parc d’activités des Portes de Chartreuse, aménagé par la Métropole sur les communes de Fontanil-Cornillon et Saint-Égrève. Livraison prévue en 2028.
***Alain Aspect et Michel H.Devoret, prix Nobel de physique en 2022 et 2025}