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Munich En tant que CTO de NXP, Lars Reger est responsable de 60 sites de recherche dans le monde. Le fabricant de puces ne développe des ordinateurs quantiques qu’à Hambourg, a déclaré le responsable au Handelsblatt. Ce n’est pas une coïncidence : de généreuses subventions permettent aux Néerlandais de l’Allemagne voisine de se lancer dans la technologie du futur.
Les composants allemands ne jouent pratiquement aucun rôle dans les ordinateurs d’aujourd’hui. Quand les premiers ordinateurs quantiques apparaîtront dans quelques années, cela devrait changer. L’État est prêt à payer cher pour cela : le Centre aérospatial allemand (DLR) fournit à NXP et à divers partenaires un total de 208,5 millions d’euros, répartis sur une poignée de projets. Dans les locaux du fabricant de semi-conducteurs de la ville hanséatique, des prototypes du nouvel ordinateur haute performance doivent être construits avec les fonds publics.
Comme NXP, le rival munichois Infineon tente également de prendre pied dans la technologie prometteuse à un stade précoce. Cependant, le groupe Dax procède différemment de ses concurrents sur l’Elbe.
Les ordinateurs quantiques sont une opportunité pour l’Allemagne
Les ordinateurs quantiques ont jusqu’à présent été au niveau de la recherche. C’est une bonne chance pour l’industrie des puces en Allemagne. Dans la fabrication des ordinateurs d’aujourd’hui, le champ est partagé entre les fabricants de semi-conducteurs étrangers comme AMD, Intel ou Nvidia. Désormais, les cartes sont rebattues. D’énormes ventes sont alléchantes, même si les ordinateurs quantiques ne devraient initialement couvrir qu’une petite partie du marché.
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Les ordinateurs quantiques peuvent accomplir des tâches qui prendraient des siècles aux ordinateurs traditionnels : trouver des médicaments, casser des clés cryptographiques et résoudre des problèmes logistiques. Les ordinateurs d’aujourd’hui fonctionnent avec des bits, tandis que les machines quantiques utilisent des qubits. Ceux-ci peuvent non seulement prendre des zéros et des uns, mais aussi toutes les valeurs intermédiaires. Cela permet une énorme puissance de calcul. Cependant, ces ordinateurs n’existent pas encore pour un usage quotidien.
On ne sait toujours pas quel type d’ordinateur quantique prévaudra. NXP et ses partenaires collaborateurs se concentrent sur une approche de recherche unique : les ordinateurs quantiques basés sur des pièges à ions. Il s’agit d’une technologie relativement avancée qui nécessite moins de refroidissement que d’autres approches. Pour fonctionner, les ordinateurs doivent être refroidis presque jusqu’au zéro absolu. Les qubits sont extrêmement sensibles et ne doivent pas être déviés si possible. Cela fonctionne mieux à des températures extrêmement basses.
>> Lire ici : L’informatique quantique accélère rapidement tous les processus
Les particules quantiques sont capturées dans les pièges à ions et manipulées par des lasers ou des micro-ondes. « Nous pensons qu’il s’agit de l’approche la plus prometteuse », a souligné Reger, membre du conseil d’administration de NXP.
Infineon, en revanche, utilise deux autres méthodes avec plusieurs partenaires : d’une part, les qubits dits supraconducteurs. Les qubits sont générés par des courants circulant sans résistance dans les circuits correspondants. Cependant, ces conducteurs nécessitent un refroidissement extrême.
Infineon veut entrer au coeur des nouveaux ordinateurs
D’autre part, Infineon utilise des qubits à base de silicium. C’est là que l’information quantique est créée par le spin – le moment cinétique intrinsèque – des électrons. Ce processus utilise des technologies que le fabricant de puces connaît de son activité avec les capteurs radar pour voitures.
Les deux sociétés de puces diffèrent grandement dans ce qu’elles veulent contribuer au développement des ordinateurs quantiques. Dans le projet financé par le DLR, NXP fournit l’électronique de commande avec laquelle les ordinateurs quantiques doivent être intégrés dans des environnements informatiques conventionnels.
Une puce à piège à ions fabriquée par Eleqtron.
(Photo: eleQtron)
De plus, les Néerlandais mettent à disposition leur savoir-faire matériel pour emballer les composants de ces ordinateurs à des températures extrêmement basses. Les ordinateurs doivent être refroidis à moins 273 degrés. De plus, les soi-disant détecteurs de photons, avec lesquels les états quantiques peuvent être lus, proviennent de NXP. « Nous optimisons des solutions que nous avons déjà sur l’étagère », déclare le responsable de la recherche Reger.
Infineon, de son côté, s’est fixé pour objectif de développer également le cœur de l’ordinateur quantique, le processeur. C’est le cerveau de chaque ordinateur et provient aujourd’hui principalement d’AMD ou d’Intel. « Surtout, nous construisons également la puce centrale sur laquelle s’effectue le calcul. C’est là que la musique joue dans les ordinateurs quantiques », explique Sebastian Luber, directeur d’Infineon. Le physicien est chargé de s’assurer que le groupe de puces ne manque aucune tendance dans la nouvelle technologie.
Contrairement à NXP, les Bavarois sont à la tête du développement quantique sur plusieurs sites et coopèrent avec de nombreuses start-ups et universités. « Infineon est un partenaire technologique intéressant pour quiconque souhaite construire un ordinateur quantique », déclare Luber.
Infineon est le plus grand fabricant européen de puces, NXP occupe la troisième place. Le concurrent franco-italien STMicroelectronics, numéro deux sur le continent, n’a pas souhaité se prononcer sur l’étendue des recherches du groupe sur les ordinateurs quantiques à la demande du Handelsblatt.
Cryptographie vs informatique quantique
Pendant ce temps, les fabricants de semi-conducteurs ne sont pas d’accord sur le moment où l’argent peut être gagné avec les nouvelles machines. Reger, membre du conseil d’administration de NXP, ne prévoit pas de revenus provenant des ordinateurs quantiques dans un avenir prévisible. « Le business case n’existe pas », souligne le dirigeant.
Infineon est plus optimiste : « Dans un avenir proche, nous générerons des ventes avec la technologie quantique », déclare Luber.
>> Lire ici : L’informatique quantique depuis le cloud – La Confédération finance une nouvelle offre pour l’industrie
Peut-être s’agit-il simplement d’une question de définition de ce qui compte comme revenu des ordinateurs quantiques. Les deux sociétés ont déjà développé des méthodes de cryptage destinées à résister aux attaques et qui sont réalisées à l’aide des nouveaux ordinateurs. Les experts parlent de cryptographie post-quantique. « Il s’agit de crypter les données aujourd’hui de manière à ce qu’elles soient encore sécurisées dans dix ans, lorsque de puissants ordinateurs quantiques deviendront réalité », déclare Luber, directeur d’Infineon. Ceci est important, par exemple, pour les passeports et les cartes d’identité qui sont délivrés aujourd’hui et qui seront encore valables pour la prochaine décennie.
Les deux fabricants de puces ne veulent pas construire leurs propres ordinateurs quantiques. Mais ils veulent être parmi les fournisseurs les plus importants des producteurs dès le départ. Cela montre le choix des partenaires au développement. Dans le projet DLR, par exemple, NXP travaille avec Eleqtron, une spin-off de l’Université de Siegen qui produit des ordinateurs de ce type.
Ces start-up finiront-elles par l’emporter ? Les concurrents sont des sociétés multimilliardaires telles que Google et IBM. Eux aussi pourraient un jour faire partie des clients de NXP et d’Infineon.
Suite: Les prix élevés de l’énergie stimulent l’activité avec des puces à économie d’énergie
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