Quobly : une puce quantique fabriquée dans une usine de puces normale

Il y a une chose qui ne se voit pas dans l'annonce de Quobly, et c'est pourtant toute l'histoire. Le 16 septembre, la société grenobloise a annoncé avoir réussi trois opérations quantiques de base sur une seule et même puce. Intéressant, mais pas inouï : des équipes le font depuis des années, dans des laboratoires, sur des machines qui ressemblent à des prototypes de laboratoire.

La différence, c'est d'où sort cette puce. Elle a été fabriquée à Crolles, dans les installations de STMicroelectronics, sur une ligne de production de galettes de 300 millimètres. Celle où l'on fabrique des puces pour l'automobile et l'électronique grand public. Pas dans un labo avec des chercheurs penchés sur un bricolage unique : dans une usine qui produit au volume depuis des années.

C'est peut-être la nouvelle la plus importante de septembre dans le quantique, et je vais essayer d'expliquer pourquoi, sans jargon.

Ce qu'ils ont réussi à faire tenir sur une seule puce

Un ordinateur quantique a besoin de trois gestes élémentaires, et cette partie est incontournable : écrire une information dans un qubit, lire ce qu'il contient, et faire travailler deux qubits ensemble. Quobly annonce les trois sur la même puce, ce qui veut dire que la lecture, le calcul et l'enchaînement ne sont plus trois morceaux fabriqués séparément puis recollés à la main.

Un qubit, pour situer, c'est l'équivalent quantique du bit de votre clé USB. Sauf que là où un bit vaut 0 ou 1, un qubit peut se trouver dans un mélange des deux en même temps. C'est de là que vient toute la puissance espérée, et aussi toute la fragilité : le moindre échange de chaleur avec l'extérieur efface l'information. D'où le fait qu'on les fasse vivre à quelques millièmes de degré au-dessus du zéro absolu, plus froid que le vide entre les étoiles.

Quelques milliemes de degre au-dessus du zero absolu, et il ne faut surtout pas que la piece se rechauffe

Quelques millièmes de degré au-dessus du zéro absolu, et il ne faut surtout pas que la pièce se réchauffe

La puce en question associe deux technologies qui sont écrites noir sur blanc dans le communiqué, et ces deux mots valent la peine d'être traduits. Le premier est « FD-SOI », un type de transistor que STMicroelectronics fabrique déjà en série pour des puces à faible consommation. Le second est le silicium 28, une version purifiée du silicium dans laquelle on a retiré un isotope, c'est-à-dire une variante du même atome, qui a la fâcheuse habitude de porter un aimant miniature et de perturber les qubits. Autrement dit, on ne fait pas du quantique à côté de la filière classique : on se sert de la filière classique en la purifiant là où il faut.

Pourquoi le silicium est le pari qui compte

Il existe plusieurs familles d'ordinateurs quantiques, et elles ne se ressemblent pas du tout. Des équipes travaillent sur des atomes piégés par des lasers dans du vide, ce qui donne des montages de plusieurs mètres. D'autres travaillent sur des supraconducteurs refroidis, la grosse marmite dorée que vous avez déjà vue en photo. Et il y a quelques jours, Fujitsu présentait un processeur quantique fabriqué dans du diamant, un pari très différent et lui aussi sérieux.

Le silicium a un avantage bête et décisif : le monde entier sait le fabriquer. Des décennies de travail, des milliers d'ingénieurs, des usines qui tournent déjà et qui produisent des milliards de puces par an. Si un ordinateur quantique peut être fait avec les mêmes machines, on hérite d'un coup de toute cette industrie, de ses rendements et de ses prix. C'est l'argument que résume le président du conseil scientifique de Quobly, Daniel Loss : la vraie question n'est pas de savoir si on peut faire un qubit, c'est de savoir si on peut en faire des millions identiques, et « la reproduire galette après galette, c'est ça, la tâche ».

Une galette de silicium sortie d'une ligne de production normale, celle qui fabrique deja les puces de votre voiture

Une galette de silicium sortie d'une ligne de production normale, celle qui fabrique déjà les puces de votre voiture

Ça n'est pas une petite nuance de communication. Une puce unique réussie dans un laboratoire, c'est une démonstration. La même puce produite par milliers sur une ligne existante, c'est la seule voie connue pour arriver à une machine qui tient debout pour autre chose que des expériences.

Ce qui manque, et il manque beaucoup

Le communiqué ne donne aucun chiffre de fidélité, aucune durée de vie des qubits, aucune température exacte. Il annonce que les mesures seront publiées plus tard. C'est une annonce d'étape, pas de résultat mesurable, et je préfère le dire plutôt que de laisser croire à une percée.

Les éléments de contexte, eux, sont publics. Quobly existe depuis 2022, emploie plus de cent personnes, a levé 115 millions d'euros en juin, et annonce un objectif d'un million de qubits d'ici 2032, avec un premier accès en nuage prévu fin 2026 pour des partenaires. Le mot important dans cette phrase est 2032, et encore : le million de qubits est un objectif affiché par une entreprise, ce n'est pas une date garantie par qui que ce soit.

Il y a une raison physique à cette prudence, et elle est racontée depuis longtemps. J'écrivais il y a quelques semaines que le problème d'un ordinateur quantique n'est pas tellement ses qubits, mais tout ce qu'il faut mettre autour pour les piloter, et notamment le nombre de câbles qui doivent descendre dans le froid. Passer d'une poignée de qubits à un million ne se règle pas avec un fer à souder plus fin. Ça se règle en mettant le pilotage sur la puce elle-même, et c'est exactement ce que Quobly annonce avoir co-intégré avec l'électronique de contrôle. La bonne nouvelle du jour est là : pas dans le nombre de qubits, dans le fait que le pilotage soit dans le même bloc.

Concrètement, ça change quoi pour toi ?

Je vais donner la vraie réponse avant les exemples, parce qu'un lecteur qui se sent pris pour un pigeon ne revient pas. Aujourd'hui, chez toi, rien du tout. Pas dans ton téléphone, pas dans ta box, pas dans ta voiture. Le quantique ne remplacera jamais ton ordinateur parce qu'il est très mauvais pour tout ce qu'un ordinateur fait bien : afficher une image, tenir un fichier, se souvenir d'un mot de passe. Il ne sert qu'à une famille très étroite de problèmes.

Laquelle ? Celle où l'on doit essayer un nombre gigantesque de combinaisons pour trouver la bonne. Ce genre de problème, on en croise tous les jours sans le savoir, et il y en a trois qui touchent une vie de famille normale.

Le premier est la chimie des médicaments. Simuler comment une molécule se plie et se fixe sur une cible, c'est un problème de combinaisons, et c'est ce qui coûte le plus cher et le plus de temps dans la recherche d'un traitement. Un ordinateur quantique ne soigne personne, mais il pourrait dire « cette molécule-là, ne la fabrique pas » beaucoup plus vite qu'actuellement.

Chercher la bonne molecule au lieu de les fabriquer une par une : des annees de paillasse economisees, si la machine tient ses promesses

Chercher la bonne molécule au lieu de les fabriquer une par une : des années de paillasse économisées, si la machine tient ses promesses

Le deuxième est la batterie. Trouver un matériau qui stocke plus d'énergie sans chauffer, c'est le même genre de devinette chimique, et c'est ce qui bloque encore les voitures électriques familiales sur les longs trajets. Le troisième est plus prosaïque : organiser des tournées de livraison, des plannings d'infirmières ou des feux de circulation dans une ville, c'est aussi de la combinatoire de très grande taille.

Et l'échéance, honnêtement, c'est dix ans, quinze ans, ou jamais. Le premier ordinateur quantique capable de battre un ordinateur classique sur un problème utile à quelqu'un d'autre qu'un chercheur n'existe pas encore, et personne de sérieux ne donne de date. On est au moment où la machine existe sur la paillasse et où la question devient industrielle, c'est-à-dire ennuyeuse : la même puce sortira-t-elle identique de la ligne de production la semaine prochaine, et celle d'après ?

C'est exactement le chemin qu'a pris le transistor. En 1947, c'était un montage de laboratoire qu'on montrait aux visiteurs, et il a fallu quinze ans avant que ça se retrouve dans une radio de salon. Le laser, sorti en 1960, a été traité pendant des années de solution en quête d'un problème, et le voilà dans les caisses du supermarché et dans la fibre qui t'amène cette page. Personne n'a jamais écrit « attention, ça va tout changer » sur ces deux-là à l'époque, et ils ont tout changé quand même. La seule chose que je peux dire de solide sur le quantique, c'est qu'il est aujourd'hui exactement au même endroit, avec des gens très sérieux aux manettes et des décennies de travail devant eux.

Ce que ça change pour toi tout de suite, ça tient en une ligne : une puce quantique fabriquée dans une usine ordinaire, c'est une raison de plus de penser que la facture ne va pas rester à l'échelle d'un labo. Le reste, on verra.

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