L'informatique quantique est appelée à révolutionner de multiples domaines techniques et secteurs d'activité : de l'optimisation en logistique, finance ou ordonnancement ; à la simulation pour la recherche, l'ingénierie ou l'industrie. Mais comment mesurer les performances des différentes technologies en cours de développement pour les futurs ordinateurs quantiques, avec objectivité, fiabilité et comparabilité ? Et cela, dans un contexte de battage médiatique et de forte concurrence. C'est tout l'enjeu du projet BACQ qui vise à établir des critères d'évaluation de référence, significatifs et ergonomiques pour les utilisateurs finaux de l'industrie.

Coordonné par Thales, il rassemble un consortium d'industriels et d'acteurs de la recherche^[1] dont les instituts IPhT, Irig et List du CEA. Doté de 4,5 M€ financés par France 2030, via l'ANR, il bénéficiera également du soutien de MetriQs, grand programme national sur les mesures, les normes et l'évaluation des technologies quantiques porté par le LNE.

Un référentiel orienté vers les applications industrielles

La difficulté du projet provient de la diversité des plates-formes matérielles, de leurs spécificités en matière de caractéristiques physiques et d'applications, de leurs différents niveaux de maturité ainsi que de l'évolution potentiellement rapide des technologies. Or, il s'avère indispensable de disposer de méthodes communes de mesure, garantissant l'absence de biais, autant pour le développement des technologies matérielles quantiques que pour leur utilisation industrielle. De même, ce référentiel devra permettre d'évaluer les avantages de chaque technologie quantique par rapport à des applications spécifiques.

La recherche fondamentale et technologique du CEA sollicitées

Dans une dimension nécessairement internationale, les benchmarks se baseront sur la résolution de problèmes types ou d'algorithmes de référence. Les instituts du CEA y contribueront à deux niveaux. « Avec l'Irig, nous allons développer des critères de référence liés aux simulations de problèmes de physique quantique à plusieurs corps, pour des machines à portes et des machines analogiques. Par exemple, nous travaillerons sur des critères liés à la précision de la préparation, d'évolution et de mesure d'états intriqués », précise Grégoire Misguich, directeur-adjoint de l'IPhT.

Le List quant à lui sera impliqué dans l'évaluation de machines analogiques et à portes sur plusieurs classes de problèmes d'optimisation de complexité variée et sur des problèmes d'algèbre linéaire.

[1] Thales, Atos, CEA, CNRS, Teratec, LNE.