Après la création d'Aniti, l'institut d'intelligence artificielle de Toulouse, la recherche occitane se positionne sur un nouveau champ de pointe : le quantique. Une dizaine de laboratoires de recherche et de grands industriels comme Atos, Airbus, IBM ou Thales se sont fédérés pour créer l'Institut quantique occitan. Et ce alors que le président de la République a annoncé le 21 janvier dernier un plan quantique en France doté d'1,8 milliard d'euros.

10 millions d'euros pour accélérer la recherche occitane

"Cela fait trois ans que des chercheurs toulousains et montpelliérains travaillent sur ce projet d'institut. L'idée est de rassembler les forces académiques, industrielles et universitaires sur les technologies quantiques pour peser un peu dans le domaine", explique Xavier Marie, enseignant-chercheur au laboratoire de physique et chimie des nano-objets de l'Insa et porteur toulousain du projet d'Institut quantique occitan.

Le coup d'accélérateur au projet est venu avec un soutien de taille sous l'impulsion de la région Occitanie. La collectivité a décidé en décembre dernier d'allouer quatre millions d'euros sur les quatre prochaines années via le dispositif "défi-clé". En ajoutant les financements dans le cadre du contrat plan État-région et les fonds Feder, ce sont au total 10 millions d'euros qui seront dédiés à la recherche quantique régionale. Ce n'est qu'un début car d'autres financements pourraient être décrochés via le plan quantique annoncé par Emmanuel Macron ou le programme européen Quantum Technologies Flagship.

Actuellement, 200 chercheurs issus d'une dizaine de laboratoires du CNRS, de l'Université de Montpellier, de l'Université Toulouse III - Paul Sabatier, de l'Insa, et de l'Isae-Supaero, mènent des travaux sur cette thématique. "Si l'on compare à des places fortes de la recherche quantique en France comme Grenoble ou Paris-Saclay, Toulouse et Montpellier s'appuient sur une masse critique plus limitée de chercheurs mais l'Occitanie dispose de quelques laboratoires de grande qualité sur ce sujet. Le fait que la région se positionne sur la quantique, c'est un signe qui est donné aux équipes existantes pour donner une visibilité plus importante à leurs travaux", estime de son côté Antoine Petit, le PDG du CNRS.

Trois axes applicatifs majeurs sont ciblés : les communications sécurisées, les capteurs et la métrologie, ainsi que la simulation quantique.

"La quantique est un domaine extrêmement large. L'ordinateur quantique fait rêver et suscite beaucoup de commentaires dans les médias", remarque Xavier Marie. L'idée est que la démultiplication des capacités de calcul d'un ordinateur quantique permettrait de réaliser, en même temps, un très grand nombre de calculs impossibles avec un ordinateur classique. Le centre quantique lancé par IBM à Montpellier dès 2018 se penche sur ce défi.

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L'internet quantique intéresse la filière spatiale

Les chercheurs des labos toulousains et montpelliérains sont en pointe sur d'autres pans technologiques.

"Ce sont des volets tout aussi importants. On parle par exemple d'internet quantique. La crypto quantique permet d'échanger des clés de codage de manière complètement inviolable. Cette activité nécessite de développer des composants de télécommunication adaptés à cette communication quantique. Plusieurs laboratoires toulousains mènent des travaux sur ces nouveaux matériaux. Nous sommes en discussion avec les grands industriels comme Thales Alenia Space, qui commencent à envisager la mise en place de réseaux de satellites intégrant cette communication quantique", détaille Xavier Marie.

Alors qu'une équipe de chercheurs chinois a annoncé il y a quelques jours avoir mis sur pied un réseau de communication quantique sur 4 600 kilomètres, la filière spatiale française et européenne se met en ordre de marche pour se positionner sur cette technologie. Au sein de l'Institut quantique occitan, les partenariats entre les laboratoires et les industriels passeront notamment par le financement d'une douzaine de thèses de doctorats et neuf contrats post-doctoraux. Par ailleurs, des travaux pratiques de très haut niveau sont prévus dans les universités et les écoles d'ingénieurs pour apprendre aux étudiants à manipuler des objets quantiques et faire des capteurs sensibles.