Comment l’Inde est devenue la date la plus chaude de l’informatique quantique
Le professeur Bhupendra Dev a reçu une livraison passionnante en mai : un réfrigérateur à dilution ultra-basse température construit par la société finlandaise Bluefors. Cela convenait parfaitement aux objectifs des développeurs. L’appareil, explique le professeur, fournira des températures proches du zéro absolu (273,15 °C), un contraste saisissant avec le climat tropical des rues à l’extérieur du laboratoire des chercheurs de Calcutta, en Inde. Les gens plaisantent parfois en disant que la Finlande est un pays froid et que c’est pourquoi ils peuvent fournir des systèmes de réfrigération, explique Dev.
Les températures extrêmes sont essentielles aux recherches des développeurs du Centre d’ingénierie, de recherche et d’éducation quantique (CQuERE), où il tente de construire l’un des premiers ordinateurs quantiques en Inde. La plupart des composants électroniques sont déjà en place, à l’exception de quelques coupleurs, et Dev espère commencer à travailler avec son premier qubit, l’unité de base de l’information quantique, dans environ six mois. Eh bien, procédez assez lentement, car à ce stade [we] il faut former les étudiants, dit Dev.
Bien qu’ils soient encore en développement, les ordinateurs quantiques ont le potentiel d’effectuer des calculs complexes de manière exponentielle plus rapidement que leurs homologues dits classiques. En tant que tels, ces dispositifs exotiques pourraient accélérer les percées scientifiques et rationaliser les chaînes d’approvisionnement, tout en améliorant les systèmes de navigation et de détection et en offrant une forme de cryptage infaillible. C’est pourquoi il y a un tel élan pour découvrir ses secrets : les nations qui parviendront les premières à exploiter la technologie seront, naturellement, les premières à récolter les fruits promis.
Plus inquiétant, cependant, est le fait que les prouesses mathématiques rapides des ordinateurs quantiques pourraient leur permettre de dépasser complètement nos normes de cryptage existantes, un événement crucial que les chercheurs appellent le Q-Day. Si cela fonctionne, cela changera tout, affirme Emily Harding, chargée de recherche principale au Programme de sécurité internationale du SCRS. En théorie, tout ce qui va des communications gouvernementales secrètes aux transactions bancaires pourrait être déchiffré par un ordinateur quantique fonctionnel.
Le quantique est donc de plus en plus considéré comme un facteur révolutionnaire, tant pour le développement économique que pour la sécurité internationale. En tant que telle, la technologie latente se transforme déjà en un champ de mines géopolitiques, avant même que nombre de ses promesses ambitieuses ne se concrétisent. L’Inde, qui était auparavant à la traîne par rapport aux autres pays dans ce domaine, tente frénétiquement de devancer ses concurrents, en particulier à la lumière de sa peur croissante à l’égard de la Chine. Le pays trace une voie ambitieuse, soutenue par un important financement gouvernemental et un vaste catalogue de collaborations avec des chercheurs dispersés à travers le monde.
Mission quantique nationale de l’Inde
Le 19 avril 2023, le gouvernement fédéral indien a approuvé un financement de 730 millions de dollars pour la première mission nationale quantique (NQM) du pays. Le projet vise à fournir des ordinateurs quantiques à échelle intermédiaire dotés de 50 à 1 000 qubits physiques d’ici 2031 et à faire de l’Inde l’un des principaux pays dans le développement de technologies et d’applications quantiques (QTA).
Le gouvernement indien affirme que le programme, qui couvre tout, des capacités informatiques quantiques locales à la distribution de clés quantiques (QKD), en passant par la détection quantique, stimulera des secteurs tels que les communications et la santé. Elle sera également certainement exploitée pour renforcer les capacités militaires du pays. Plus précisément, l’Inde espère également permettre des communications quantiques sécurisées par satellite sur une portée de 2 000 km, ainsi que construire des capacités QKD interurbaines et terrestres sur la même distance. Ce serait un grand progrès par rapport aux capacités existantes du pays. En 2022, la start-up locale QNU Labs, qui a travaillé aux côtés de l’armée indienne sur le projet, a annoncé qu’elle pourrait partager des clés cryptées sur des distances allant jusqu’à 150 km.
Les efforts actuels de l’Inde en faveur du développement quantique sont tout à fait logiques, estime Harding. Le pays possède à la fois une richesse d’expertise technique et la volonté, stimulée par les inquiétudes concernant la Chine, de canaliser cette expertise vers l’innovation quantique. Il existe également de nombreuses possibilités de collaboration internationale, notamment avec des dirigeants mondiaux comme les États-Unis, qui explorent activement de nombreuses pistes pour renforcer leur collaboration avec l’Inde.
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Néanmoins, dit-elle, il n’est pas surprenant qu’il ait fallu autant de temps à l’Inde pour démarrer sa mission quantique nationale. Il est très difficile de mobiliser un gigantesque gouvernement face à une menace théorique, dit Harding. Il y a aussi un prix assez élevé pour ce genre de travail, à tel point que l’on voit que ce sont les grandes entreprises et les grands pays riches qui s’y consacrent réellement.
Les objectifs de l’Inde sont certes ambitieux, mais les chercheurs du CQuERE affirment qu’ils essaient également de tracer leur propre voie. L’important est que nous n’allons pas nous lancer dans une course effrénée pour créer un ordinateur plus grand avec plus de qubits, déclare Dev. Ce serait une bataille perdue d’avance, surtout compte tenu de l’avantage considérable des géants américains comme IBM, qui a déjà pour objectif de construire une énorme machine de 100 000 qubits d’ici 2033. Nous nous concentrons sur la fabrication d’un petit ordinateur avec moins de qubits, explique Dev.
L’Inde part du mauvais pied, elle devra donc faire les choses différemment si elle ne veut pas rester coincée éternellement à rattraper son retard, convient le professeur Bhanu Das, directeur du CQuERE. Nous devrons réfléchir à de nouveaux problèmes, à de nouvelles applications, qui auront un impact, dit Das. Si nous nous contentons de répéter ce que d’autres ont fait dans différents pays, cela ne servira pas à grand-chose.
Se faire des amis
L’Inde a explicitement identifié l’informatique quantique comme un domaine de collaboration internationale et de partage des connaissances. À cette fin, le pays a déjà noué des partenariats majeurs à travers l’Initiative américano-indienne pour les technologies émergentes critiques (IcET) et le Conseil du commerce et de la technologie UE-Inde (TTC). Il a également reçu des ouvertures individuelles de la part de personnalités éminentes du monde entier, de Singapour à la Finlande.
Les scientifiques indiens devraient bénéficier des relations relativement amicales du pays avec l’Occident, contrairement à leurs homologues russes ou chinois. La Chine est peut-être en avance sur l’Inde dans ce domaine, mais elle ne sera pas en mesure de collaborer avec de nombreux pays, notamment les États-Unis et l’Europe, estime Das. Le fait que l’Inde puisse collaborer, tant dans la recherche que dans l’éducation, avec les États-Unis, l’Europe, le Japon et l’Australie constitue un énorme avantage et, dans notre centre de recherche, nous ferons de notre mieux pour profiter de cette situation.
En effet, CQuERE a déjà noué des partenariats majeurs avec l’Université de Tokyo et l’Université Keio au Japon, l’Université du Wisconsin et la start-up espagnole Qilimanjaro. Ces partenariats, dit Das, sont absolument importants à la fois parce que le domaine est relativement nouveau et parce que l’Inde est en quelque sorte à la traîne. En s’associant avec des équipes à l’étranger, le groupe Dass a déjà pu mener des expériences sur des ordinateurs quantiques existants aux États-Unis et au Japon avant même de construire le leur. Nous travaillons avec des personnes qui ont construit des ordinateurs quantiques, donc l’ordinateur quantique n’est pas une boîte noire pour nous, explique Das.
L’Inde est également courtisée par des chercheurs russes dont beaucoup ont perdu les partenariats scientifiques existants avec l’Europe et les États-Unis dans le contexte de la guerre brutale menée par la Russie en Ukraine. Ce n’est pas la première fois que Delhi et Moscou unissent leurs forces dans le domaine technologique. Après le Traité d’amitié indo-soviétique de 1971, l’Inde et l’Union soviétique ont coopéré étroitement dans tous les domaines, du développement nucléaire aux lancements spatiaux (le premier satellite indien, Aryabhata, a été lancé depuis le complexe de lancement russe de Kapustin Yar en 1975.) Cette coopération technologique ne s’est pas atténuée. au cours des décennies qui ont suivi l’effondrement de l’Union soviétique, malgré l’émergence de certaines lignes de fracture ces dernières années alors que l’Inde commençait à se rapprocher des États-Unis.
Ruslan Yunusov, co-fondateur du Centre quantique russe (RQC), a récemment déclaré aux journalistes qu’il souhaitait promouvoir un laboratoire quantique collaboratif au sein du groupe des nations BRICS, qui comprend actuellement le Brésil, la Russie, l’Inde, la Chine et l’Afrique du Sud (et le fera bientôt). développer). Il n’y a pas encore de contrats signés, mais l’Inde a fait beaucoup de travail autour de la technologie quantique, a déclaré Yunusov, s’exprimant en marge du Forum des technologies du futur à Moscou, auquel a participé le président Vladimir Poutine. Nous sommes déjà en pourparlers avec certains instituts de recherche en Inde pour explorer les domaines dans lesquels nous pouvons utiliser leur expertise et également partager nos connaissances et nos travaux dans ce domaine.
Au-delà de son statut de pays non aligné, qui lui a permis de conclure un large éventail de partenariats internationaux, il existe plusieurs facteurs clés du côté de l’Inde. Le pays dispose d’un écosystème de start-ups vaste et en pleine croissance, de sorte que la recherche scientifique émergente peut rapidement trouver un foyer pratique (et rentable), explique le chercheur Achyut Chandra. Il dispose également d’un très grand bassin d’étudiants, un groupe qui, selon Das, pourrait être le plus grand atout du pays. Si l’on peut en tirer parti, dit-il, alors je pense que l’Inde a un bel avenir dans ce domaine.
Le partage pourrait être au cœur de la croissance de l’Inde dans le domaine de l’informatique quantique, mais combien de temps cela peut-il durer ? Les scientifiques sont des scientifiques, et ce sont des êtres humains merveilleux, et ils aiment partager leurs connaissances scientifiques, dit Harding. Ce sont des gens comme moi qui se concentrent sur les aspects sécuritaires, qui viennent à la fête et disent : Maintenant, ralentissons. Ne partageons pas toutes nos réalisations scientifiques avec nos concurrents potentiels. J’ai tendance à me faire huer en dehors de la pièce lorsque cela arrive.
Huées mises à part, les préoccupations de Harding sont partagées à Washington. Les dirigeants américains, dit-elle, ont déjà commencé à se demander à quel moment les contrôles à l’exportation ou les classifications de sécurité pourraient être jugés prudents pour les appareils quantiques. Je n’ai pas de réponse à cette question, concède Harding. Néanmoins, dit-elle, c’est un problème avec lequel je pense que les gouvernements vont avoir de grandes difficultés au cours des deux prochaines années.
Pour l’instant, cependant, le réseau d’alliances internationales de l’Inde pourrait-il suffire à aider le pays à rattraper ses concurrents plus avancés, au moins en termes d’efficacité et d’innovation, sinon par la simple puissance de ses dispositifs quantiques ? Je suis prudemment optimiste, dit Das. Je pense que nous avons le pouvoir humain. [] Si nous planifions bien les choses, tant en matière de recherche que d’éducation, je pense que l’Inde peut réussir.