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3 questions sur... le plan quantique

Pour développer les technologies quantiques, le gouvernement français a annoncé en janvier dernier le lancement d’un « plan quantique » prévoyant des investissements de 1,8 milliard d’euros sur cinq ans. Pourquoi maintenant ? Quels secteurs d’activité sont concernés ? Les réponses de Sébastien Tanzilli, directeur de recherches au CNRS, en charge des technologiques quantiques

Réalisation : Barbara Vignaux , Delphine Bonnart

Production : Universcience

Année de production : 2021

Durée : 3min24

Accessibilité : sous-titres français

3 questions sur... le plan quantique

- Tout simplement parce que c'est le bon moment ! La physique quantique est née au début du siècle dernier. Elle a permis d'expliquer le comportement des objets qu'on considère quantique comme le sont les atomes, les ions, les électrons ou encore les photons. Cette physique quantique, cette théorie, a permis d'expliquer le fonctionnement intime de systèmes que l'on manipule au quotidien, comme par exemple les lasers et les microprocesseurs. En plus d'expliquer le comportement des objets, elle a permis d'expliquer également leurs interactions : typiquement, les interactions entre la lumière et la matière. Grâce à ces avancées de recherche fondamentale au cours des 20 ou 30 dernières années voire plus, nous avons pu identifier tout un pan d'applications que l'on appelle aujourd'hui les piliers des technologies quantiques : la communication, le calcul et les capteurs. L'objet principal de la communication et de la cryptographie quantique, c'est d'avoir des échanges de données sur des liens ou sur des réseaux quantiques qui soient sécurisés de manière beaucoup plus forte que ce que l'on peut faire aujourd'hui avec des systèmes d'information classiques. Le second domaine est celui du calcul quantique. L'objectif de l'ordinateur quantique est de résoudre les problèmes inaccessibles à la puissance des calculs classiques dans des domaines comme la cryptographie, la chimie moléculaire, typiquement la conception de nouveaux matériaux et de médicaments, l'hydrodynamique pour l'aérodynamisme, les prévisions financières, l'intelligence artificielle ou encore tout ce qui concerne l'optimisation en trafic de véhicules ou d'individus, etc. Le troisième domaine est celui des capteurs quantiques qui sont utiles à la métrologie. Ces capteurs adressent de nombreuses applications telles que la médecine avec l'imagerie cellulaire (on parle volontiers d'un microscope quantique), la cartographie des champs magnétiques, le génie civil (découverte de cavités souterraines) ou encore la gestion des ressources naturelles (découverte de nappes phréatiques). Nous sommes véritablement entrés dans une nouvelle ère : celle qui nous donne les capacités de créer, de manipuler et de mesurer les propriétés quantiques des objets que sont les atomes, les ions, les photons. Ce contrôle là peut être fait avec des technologies classiques comme typiquement des lasers ou des signaux de type radiofréquences. Les objets que nous manipulons, ce sont des états ou des propriétés quantiques sur ces objets-là que nous appelons généralement la superposition d'états : avoir un photon qui soit dans une direction et dans une autre à la fois ; et encore l'intrication : avoir par exemple deux photons qui sont dans une direction donnée, superposés à ces deux mêmes photons qui sont dans une autre direction complémentaire. Mais tout cela c'est une autre histoire...

Réalisation : Barbara Vignaux , Delphine Bonnart

Production : Universcience

Année de production : 2021

Durée : 3min24

Accessibilité : sous-titres français