L'informatique quantique et plus généralement les sciences de l'information quantique (QIS) sont plus que jamais à l'ordre du jour.

Nous nous concentrons ici sur le programme national et la politique du Royaume-Uni en matière de technologies quantiques, ainsi que sur la position du Royaume-Uni dans la course aux technologies quantiques. Cet article fait partie de nos recherches en cours sur le sujet. Avec le premier texte de la série, nous avons couvert les Pays-Bas, l’UE, l’Allemagne (brièvement), les États-Unis, la Chine et, pour le secteur privé, IBM et le méga Vision Fund de Softbank, avec une participation intéressante de l’Arabie Saoudite et des EAU (voir Quantique, IA et géopolitique (3): Cartographie de la course à l'informatique quantique17 décembre 2018).

Read also the follow up article adding to the mapping:

★ Les BATX chinois dans la course à l'informatique quantique: de la recherche au capital-risque en passant par la pharmacie et la fintech

À la fin de cet article, nous mettons à jour notre évaluation de la course au quantique avec une série de diapositives illustrant l'évolution des financements publics au fil du temps. Une première série de graphes se concentre sur les pays d’Europe et les États-Unis, puis une seconde ajoute la Chine.

Un départ précoce, promu par le ministère de la défense

Un souci de sécurité nationale

En février 2012, le livre blanc britannique “La sécurité nationale par la technologie" recommandait que la R & D en matière de défense et de sécurité évolue pour faire face aux nouvelles menaces (DSTL / PUB098369 - 2016: 5.2.12, 6.1.12, 6.1.13). En conséquence, le ministère de la Défense (MoD) décidait d'imiter la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), l'agence américaine de recherche avancée pour la défense (Ibid.). Entre 20% et 30% des travaux de recherche du MoD seraient consacrés «à l’étude et au développement rapide de technologies prometteuses susceptibles d’apporter un avantage décisif et révolutionnaire» (Ibid.).

Les technologies quantiques faisaient désormais directement partie du programme de sécurité britannique.

En effet, cela conduisit non seulement à des développements au sein du ministère de la Défense, lequel a mis au point des programmes quantiques spécifiques, mais a également favorisé l’évolution vers une politique quantique à l’échelle nationale. Incidemment, le Royaume-Uni a fait preuve de plus d'agilité que les États-Unis, qui n'ont lancé une politique globale pour le «quantum 2.0» que beaucoup plus tard, en 2018 (voir Cartographie de la course à l'informatique quantique Premier article).

Ainsi, en novembre 2013, le MoD britannique Defence Science and Technology Laboratory (Dstl), en partenariat avec la Royal Society, a organisé la réunion de Chicheley Hall, qui est désormais considérée comme le point de départ de la politique stratégique britannique pour le "Quantum 2.0". Cette réunion a rassemblé "des universitaires, des représentants de l'industrie et des ministères concernés", afin "d'explorer comment le Royaume-Uni pourrait exploiter les technologies quantiques émergentes au profit de la défense, de la sécurité et de l'économie britannique" (DSTL/PUB75620 – 2014; DSTL / PUB098369 – 2016).

Outre le livre blanc de 2012, le fait que le ministère de la Défense soit le moteur des efforts britanniques quantiques ne devrait pas surprendre. En effet, au moins dès 2007, le MoD a identifié la science et les technologies quantiques comme facteurs perturbateurs, demandant à être pris en compte, dans ses documents de prospective stratégique Global Strategic Trends (voir troisième édition de 2007 à 2036; quatrième édition de 2010 à 2040; cinquième édition de 2014 à 2045; et bien sûr la dernière, sixième édition 2018 à 2050 - pour en savoir plus sur la prospective stratégique et comment la mettre en oeuvre, voir notre section méthodologique et notre philosophie).

Une fois encore, comme le souligne notre article introductif sur les QIS, cela montre à quel point la sécurité internationale et les préoccupations géopolitiques motivent la focalisation actuelle sur les technologies quantiques, au-delà de la recherche scientifique fondamentale (voir «La future révolution de l'informatique quantique, l'intelligence artificielle et la géopolitique (1)“).

Une politique nationale quantique bénéfique pour le Royaume-Uni

En raison de ces préoccupations précoces, le Royaume-Uni a été l'un des premiers pays à mobiliser un cadre stratégique et coordonné pour les QIS, doté d'un budget de 270 millions de livres sterling (environ 397,61 millions de dollars1) sur cinq ans, annoncé en 2013 (Gov.uk, “Technologies quantiques: une nouvelle ère pour le Royaume-Uni“, 23 mars 2015; Olivier Ezratty, “Qui gagnera la bataille de l'ordinateur quantique?“, La Tribune,25 juillet 2018). Cela a conduit au UK National Quantum Technologies Programme (UKNQT), qui a débuté en 2014.

Le financement est octroyé par l’intermédiaire de divers organismes britanniques: le principal organisme de financement de la recherche en génie et en sciences physiques (EPSRC), Innovate UK, le Department for Business, Energy and Industrial Strategy (BEIS), le National Physical Laboratory, le Government Communications Headquarters (GCHQ), le Defence Science and Technology Laboratory (Dstl) et le Knowledge Transfer Network (KTN). L'utilisation de ces multiples organismes reflète l'exhaustivité du programme, ainsi que la nécessité de concevoir une approche pangouvernementale.

Un Nouveau financement en plus du financement scientifique

Il est important de souligner que cette politique s’ajoute au financement classique de la recherche scientifique (recherche, formation et bourses), et ne le remplace pas (Pr David Delpy, Présentation PowerPoint, Programme national britannique sur les technologies quantiques, EPSRC, 7 mars 2014). Le nouveau programme UKNQT vise véritablement à transformer les découvertes scientifiques «pour exploiter le potentiel de la science quantique et développer une gamme de technologies émergentes susceptibles de bénéficier au Royaume-Uni» (Ibid., Diapo 2). Il est donc nécessaire que les recherches sur la mécanique quantique et les domaines connexes continuent.

Présentation du Pr Delpy, ibid., Diapo 3

En 2013, le financement national classique pour la recherche quantique par l'intermédiaire de l'EPSRC a atteint environ 30 millions de £ (rapport final et recommandations: Encouraging a British Invention Revolution: Sir Andrew Witty’s Review of Universities and Growth, Octobre 2013 p.24). En 2015 et 2016, il s'élevait à environ 65 millions de livres sterling (DSTL / PUB098369).2

À ce jour, le portefeuille total de l’EPSRC pour le quantique représente179,67 millions de livres sterling (mais ne représente encore que 3,27% de l’ensemble du portefeuille), y compris les120,69 millions pour les hubs UKNQT (la plus grande bulle grise dans le diagramme ci-dessous), que nous détaillerons ensuite. Nous pouvons donc supposer que le financement disponible pour ce que nous appelons la recherche «classique», c'est-à-dire en dehors du cadre de la politique nationale, s'élève à 58,98 millions de £ sur cinq ans (durée habituelle des financements).3

Le financement global quantique est attribué à 21 «organismes de recherche», principalement des universités. Cependant, nous devrions également considérer - pour des recherches ultérieures - les spécificités des universités britanniques en général et de chacune d’elles en particulier, car elles ont leurs propres sources de financement, par le biais de trusts, d’organisations caritatives, de fonds de dotation et autres.

Construire un écosystème dynamique pour être à l'avant-garde de la course

Comme apparent ci-dessus, l'outil de visualisation EPSRC nous fournit également une ventilation par secteur d'intérêt pour les futures applications de la recherche. Nous notons ici que 91,5 millions de £ sont référencés comme appartenant à la catégorie «aucune pertinence sectorielle identifiée» (la plus grande bulle). Cette impossibilité d’identifier un secteur pertinent met en évidence le défi auquel sont confrontées les différents acteurs du quantiques: incertitude et difficulté à imaginer un avenir incluant les technologies quantiques (voir «★ Le quantique, l'IA et la géopolitique (2): le champ de bataille de l'informatique quantique et l'avenir“, 19 novembre 2018 - Les articles commençant par ★ sont des articles premium, réservés aux membres. L'introduction reste néanmoins en libre accès.).

En conséquence, il est difficile de convaincre les investisseurs et les bailleurs de fonds de participer à l'effort demandé pendant un temps suffisamment long. Qui plus est, il est difficile de trouver des utilisateurs, de les intéresser aux QIS et de les préparer à la prochaine révolution. Ces opérations sont d’autant plus complexe que nous ne connaissons pas encore avec certitude toute la gamme des utilisations futures des QIS.

Être capable de mobiliser autour des QIS, non seulement des scientifiques et quelques privilégiés, mais également tous les futurs utilisateurs, y compris les industries, est un défi crucial pour le secteur. Ceux qui réussiront le mieux dans leur effort de mobilisation seront probablement à la tête de la course et parmi ceux qui dirigeront le futur monde quantique.

La politique nationale pour le quantique du Royaume-Uni et notamment les pôles technologiques sont un moyen de surmonter ces obstacles et de mobiliser le pays.

Les hubs (pôles)

Comme nous l'avons vu, 120 millions de livres sterling sont consacrés à la création de quatre hubs quantiques. Depuis décembre 2014, ils mettent en œuvre des partenariats public-privé recherche-industrie. Ils mettent ainsi en évidence et construisent le caractère global de la politique quantique britannique.

Chaque hub contribue à ce que les QIS soient développées de manière pratique. En effet, grâce à eux et aux fonds disponibles pour l'industrie et les partenaires des pôles - et inversement, ainsi que par le biais de projets communs, les utilisateurs potentiels deviennent des parties prenantes du développement des QIS. Pendant ce temps, les hubs permettent de comprendre les QIS. Le comment et le pourquoi de l'utilisation des technologies quantiques peuvent émerger progressivement.

En conséquence, les hubs co-développent en quelque sorte les QIS avec la capacité d’imaginer et de prévoir l’utilisation des technologies quantiques. La position du Royaume-Uni dans la course et dans le monde émergent de la révolution quantique est ainsi renforcée.

Les hubs quantiques britanniques

Le National Quantum Technology Hub in Sensors and Metrology

Le National Quantum Technology Hub in Sensors and Metrology se concentre sur un domaine des QIS, les capteurs et la métrologie.

Il a reçu une subvention initiale de 35,51 millions de livres sterling (du 01-12-2014 au 30-11-2019 - EPSRC)

Dirigé par l'Université de Birmingham, il comprend les universités de Glasgow, Nottingham, Southampton, Strathclyde et Sussex et plus de 70 partenaires industriels. Il est organisé en fonction d'applications pratiques dans six secteurs principaux: défense, transport, fabrication, pétrole et gaz, génie civil et santé.

QuantIC

Ce centre se concentre sur Quantum Enhanced Imaging et développe une caméra ultra-sensible. Il cherche à s'aligner sur les «priorités de l'industrie». Les applications "incluent la visualisation des fuites de gaz, la vision à travers la fumée et même voir par delà les coins ou sous la peau" (Hubs UKNQT).

Il a reçu comme subvention initiale 23,06 millions de £ (du 01-12-2014 au 30-11-2019 - EPSRC)

NQIT ou le Networked Quantum Information Technologies Hub

NQIT cherche à construire un ordinateur quantique de démonstration, le Q20:20 engine. Il a reçu comme financement initial 38,03 millions de livres sterling (du 01-12-2014 au 30-11-2019 - EPSRC).

Il repose sur «une approche hybride réseau-matière-lumière du traitement de l'information quantique». En outre, cela favorise aussi l'“engagement industriel“,“ pour assurer la mise en œuvre des technologies issues de l'essaimage et pour identifier de nouvelles opportunités pour les applications pilotées par l'utilisateur ”. Le NQIT a également distingué le secteur spatial pour démontrer l'utilisation de l'ordinateur quantique et de la simulation quantique (site Web).

Le Quantum Communications Hub

Le Quantum Communications Hub se concentre sur le développement de la communication quantique à travers la construction et l'exploitation de liaisons quantiques, en utilisant notamment des systèmes de distribution de clé quantique (QKD). Il a reçu une subvention initiale de 24,1 millions de livres sterling (du 01-12-2014 au 30-11-2019 – EPSRC).

Le 26 mars 2019, BT et les universités de Cambridge et de York ont lancé la première liaison UKQN (UK Quantum Network) de 125 km - UKQNtel, reliant les laboratoires de recherche de BT à Adastral Park et le département d'ingénierie de Cambridge à Cambridge Science Park («Hub partners collaborate to extend the UK’s Quantum Network into the Telecommunications Industry“, 1er avril 2019).

Le lien est construit sur la fibre optique et sa construction a impliqué deux autres sociétés, Innovation Martlesham, un groupe d’entreprises de haute technologie situées à Adastral Park, ainsi que l’une de ses sociétés, ADVA et ID Quantique (Ibid., «Quantum Network Link Launched at Adastral Park“, 28 mars 2019).

En conséquence, la construction du lien a permis de souligner l'exhaustivité industrielle du programme.

Ce lien représente la première étape du «banc d’essais pour un Quantum Network britannique à grande échelle» (voir Pr Tim Spiller, Université de York, «Quantum Communications Hub«, Diapositive 18, mai 2016).

Il positionne fermement le Royaume-Uni dans cet aspect spécifique de la course, comme indiqué dans la diapositive ci-dessous décrivant de façon succincte les principales avancées jusqu'en décembre 2018 (Helene Lavoix, Présentation pour ICoQC 2018 - The Quantum Battlefield and the Future, 30 novembre 2018, Paris, France, diapo 7).

Helene Lavoix, The Red (Team) Analysis Society, «Présentation pour ICoQC 2018 - The Quantum Battlefield and the Future», 30 novembre 2018, Paris, France, diapo 7

Financement quantique et le MOD

Pendant ce temps, le MOD développe également des applications quantiques spécifiques, comme on pouvait s'y attendre compte tenu du rôle joué dans la promotion de la politique britannique pour le quantique. Pour le programme initial de cinq ans (2014-2019), le financement global du programme DSTL a atteint environ 36 millions de livres sterling. Il est donc sur un pied d'égalité avec chacun des pôles civils.

Il comprend «deux démonstrateurs: un système de navigation quantique et un imageur de gravité quantique, et (au mois de juillet 2016) 46 projets de doctorat» (DSTL / PUB098369: 46-53).

Nous arrivons à la fin du premier programme UK NQT. Lorsque la politique fut mise en place, le Royaume-Uni était, avec la Chine, un des rares pays à avoir une politique quantique. Maintenant, de nombreux autres pays ont rejoint ce qui est devenu une course. Les efforts doivent donc se poursuivre.

Chariots of Fire: un marathon et non un sprint

En novembre 2018, le Royaume-Uni a poursuivi sa stratégie et continué le programme national pour les technologies quantiques. Il a annoncé un renforcement financier de 235 millions £, qui comprend la création d'un nouveau centre national d'informatique quantique, en plus des "80 millions £ annoncés en septembre pour la continuation de 4 hubs (pôles) de développement quantique et signifie que le programme pionnier du Royaume-Uni recevra 315 millions £ (414,42 millions $) entre 2019 et 2024 "(gov.uk,"New funding puts UK at the forefront of cutting edge quantum technologies“, 1er novembre 2018).

Enfin, le 13 juin 2019, le gouvernement a annoncé un nouveau programme de 153 millions de livres par le biais du « Industrial Strategy Challenge Fund (ISCF), aux côtés d'un financement de 205 millions de £ de l’industrie ", pour" soutenir la commercialisation des technologies quantiques "(Innovate UK et UK Research and InnovationNew £153 million programme to commercialise UK’s quantum tech“, Gov.uk, 13 juin 2019).

Comme l’ISCF correspond à quatre années d’efforts, nous pouvons estimer provisoirement que les financements annuels correspondants - pour permettre une comparaison entre pays - s’élèvent à 38,25 millions de £ (50,32 millions de dollars) pour la partie publique et à 51,25 millions de £ ( 67,42 millions de dollars) pour la part de l'industrie.

En conséquence, le Royaume-Uni peut souligner que le montant total des investissements combinés dans la technologie quantique "franchira le cap des 1 milliards de livres sterling investis depuis sa création en 2014" (Gov.uk, communiqué de presse, "£1 billion investment makes UK a frontrunner in quantum technologies“, 13 juin 2019). L’effort de communication ainsi que le titre du communiqué de presse mettent l’accent sur la concurrence mondiale qui est à l'oeuvre.

Au cours des cinq prochaines années, entre 2019 et 2024, l'effort britannique pour le quantique bénéficiera donc au moins d'un budget public annuel de 63 millions de livres sterling (82,88 millions de dollars) pour la politique nationale. À cela, on peut ajouter environ 60 millions de livres sterling par an pour la «recherche scientifique classique». Enfin, si nous ajoutons l'annonce du 13 juin 2019 (jusqu'en 2023, donc sur quatre ans), nous disposons d'un financement public annuel de 161,25 millions de livres sterling (212,13 millions de dollars) et d'un financement supplémentaire annuel de 51,25 millions de livres sterling (67,42 millions de dollars) de l'industrie.

En conséquence, la course au quantique pour le secteur public principalement, avec l’ajout du NQT britannique, se profile maintenant comme sur la série de graphiques suivante:

L'état de la course au quantique sans la Chine

L'état de la course au quantique avec la Chine

Prochaines étapes pour l'analyse de la course au quantique

Maintenant, considérant les caractéristiques particulières de la course (voir Cartographie de la course à l'informatique quantique), une vue de bas en haut (bottom-up) doit être ajoutée à l'analyse. Nous devrons y faire attention à l’importance des écosystèmes, à la concurrence et à la collaboration internationale. C'est un travail en cours, en sus de l'analyse de nouveaux acteurs pour notre cartographie.

Parallèlement, nous travaillons également à la création d’un indicateur que nous appelons actuellement «quantum readiness» et qui permettra de positionner les différents acteurs en fonction de la race et du monde futur.

Notes et bibliographie

Image: Chicheley Hall par User: dronir [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons.

1 Le programme britannique représentait environ 440 millions de dollars (CRS) avant le Brexit et l’attaque contre la livre sterling. Pour envisager la chute de la livre sterling, nous estimons que la moitié du programme est au taux beaucoup plus bas de 1,315 USD à GBP (moyenne des taux moyens annuels de 2016 à la mi 2019). Nous obtenons ainsi un taux de change de 1,4726 pour le premier programme. Nous utiliserons ce tarif pour toutes les dates correspondantes. En conséquence, le NQT britannique 1 atteint un montant total de 397,61 millions de dollars. Nous utiliserons pour les années suivantes le taux moyen de 1,315 comme approximation.

2 La durée du financement n'est pas mentionnée dans les rapports. Le financement de l'EPSRC est généralement accordé sur des programmes de cinq ans. Nous supposons donc que les chiffres indiqués sont chacun pour une période de cinq ans. Nous les conserverons dans nos graphiques. Ils constituent en effet une approximation du cumul de tous les financements annuels reçus pour une année.

3Le premier financement EPSRC trouvé remonte à l’année 2006. Il correspond alors à environ 0,53 million de livres sterling par an, à augmenter ensuite au fil des ans.


Pritchard, Jonathan, and Stephen Till. “UK Quantum Technology Landscape 2014.” Defence Science and Technology Laboratory. DSTL/PUB75620 – 2014.

Pritchard, Jonathan, and Stephen Till. ed. “A perspective of UK Quantum Technology prepared by and for the UK Quantum Technology Community: UK Quantum Technology Landscape 2016”. DSTL / PUB098369 – 2016.

David Delpy, présentation PowerPoint, The UK National Quantum Technologies Programme, EPSRC7 mars 2014.

A propos de l'auteur: Dr Helene Lavoix (MSc PhD Lond)

Dr Hélène Lavoix, PhD Lond (Relations internationales), est le directeur de The Red (Team) Analysis Society. Elle est spécialisée dans la prospective stratégique et l'alerte en matière de sécurité nationale et internationale. Elle se concentre actuellement sur l'intelligence artificielle, la science quantique et la sécurité. Elle enseigne au niveau Master à SciencesPo-PSIA.

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