Bâtir l’avenir de l’informatique quantique au Canada

Par Domenic Del Vecchio

Si vous avez suivi l'évolution de l'informatique quantique ces dix dernières années, vous avez sans doute constaté un paradoxe au sein de ce secteur. Si les systèmes quantiques promettent des gains de puissance de calcul exponentiels, susceptibles de révolutionner des domaines aussi variés que la découverte de médicaments et la modélisation climatique, ils restent néanmoins désespérément difficiles à mettre en œuvre dans la réalité. Le problème ne réside pas uniquement dans le matériel lui-même, mais aussi dans les erreurs inhérentes à ces systèmes.

Les ordinateurs quantiques sont réputés pour leur fragilité. De légères vibrations, des fluctuations de température ou des interférences électromagnétiques peuvent entraîner la perte de l'état quantique des qubits. Pour pallier ce problème, l'industrie a opté pour une approche radicale : des systèmes de correction d'erreurs quantiques qui nécessitent des centaines, voire des milliers, de qubits physiques pour créer un seul qubit « logique » fiable . Il en résulte des systèmes gigantesques, extrêmement énergivores et dont le développement et la fabrication exigent des investissements colossaux ; en d'autres termes, ils sont impraticables sans d'importantes économies d'échelle (qui ne sont pas attendues avant plusieurs années).

Le marché de l'informatique quantique devrait atteindre 20,2 milliards de dollars d'ici 2030 , les investissements dépassant les 1,25 milliard de dollars pour le seul premier trimestre 2025. Malgré cet afflux massif de capitaux, la viabilité commerciale reste difficile à atteindre. La plupart des systèmes nécessiteraient encore des dizaines de milliers de qubits pour fournir la capacité logique nécessaire aux calculs commercialisables, ce qui justifie difficilement leurs coûts d'exploitation.

Voici Nord Quantique , un chef de file mondial de l'informatique quantique basé à Sherbrooke, au Québec, qui s'attaque à l'obstacle le plus fondamental de l'informatique quantique : parvenir à une correction d'erreurs tolérante aux pannes sans avoir besoin d'un matériel coûteux en capital – une avancée majeure qui enthousiasme l'équipe de Panache quant à la position que cela peut occuper le Canada sur le futur marché mondial de l'informatique quantique.

Le point d'inflexion de l'informatique quantique

Nous sommes à un tournant décisif. Après des années de croissance exponentielle des qubits, une course aux investissements colossaux qui n'a mené à rien, l'industrie s'oriente désormais vers la stabilisation des qubits, privilégiant la qualité à la quantité. McKinsey et d'autres acteurs ont identifié 2024 comme l'année charnière de ce changement , signe que nous sommes prêts pour une adoption en entreprise, dans des applications critiques, grâce à une architecture tolérante aux pannes adaptée.

Plusieurs forces créent une opportunité sans précédent :

La compétition géopolitique quantique s'intensifie. À l'échelle mondiale, les gouvernements ont investi plus de 35 milliards de dollars dans des programmes nationaux en informatique quantique. Les États-Unis, l'Union européenne, la Chine et le Canada sont engagés dans une course effrénée pour acquérir un avantage quantique, les capacités quantiques étant de plus en plus considérées comme essentielles à la sécurité nationale.

La menace cryptographique devient une réalité. Nombreux sont ceux qui prévoient que d'ici quelques années, les normes de chiffrement RSA actuelles , qui sécurisent aussi bien les transactions financières que les communications gouvernementales, seront compromises. Google estime d'ailleurs que, grâce aux avancées scientifiques, la barrière physique nécessaire au déchiffrement du chiffrement RSA actuel est passée de plusieurs millions de qubits à moins d'un million. L'Institut national américain des normes et de la technologie (NIST) a déjà normalisé les protocoles de cryptographie post-quantique. En réponse, de nombreux gestionnaires de données et agences de défense étrangères adoptent déjà ces nouvelles normes et investissent dans l'infrastructure quantique pour lutter contre les attaques dites « récolte immédiate, déchiffrement différé » visant les données souveraines à l'échelle mondiale ( source ).

La correction d'erreurs est devenue le principal défi. IBM vise des systèmes à 100 000 qubits d'ici 2033 , tandis que Google a récemment dévoilé sa puce Willow dotée d'une correction d'erreurs améliorée. Cependant, les approches conventionnelles nécessitent encore jusqu'à 1 000 qubits physiques par qubit logique, ce qui rend l'informatique quantique à grande échelle extrêmement coûteuse et complexe.

Découvrez l'architecture à faible consommation matérielle

Nord Quantique tente de repenser fondamentalement la voie vers la correction d'erreurs quantiques et l'évolutivité quantique, en utilisant l'encodage bosonique associé au code propriétaire Tesseract. Pour atteindre un ratio de 1:1 entre qubits physiques et qubits logiques – une prouesse qu'aucune autre entreprise d'informatique quantique n'a réalisée (consultez leur document technique pour en savoir plus) –, Nord Quantique encode l'information quantique directement dans les états quantiques de la lumière au sein de cavités supraconductrices, au lieu d'utiliser des centaines de qubits physiques pour créer un seul qubit logique fiable. Cette technologie confère ainsi une grande robustesse aux erreurs à chaque qubit.

En mai 2025, Nord Quantique Nous avons démontré un encodage de qubits bosoniques multimode , garantissant une information quantique stable sur 32 cycles de correction d'erreurs sans dégradation mesurable. Il s'agit de la première mise en œuvre de cette approche , qui protège simultanément contre plusieurs types d'erreurs.

Les implications sont profondes :

• Des systèmes considérablement plus petits : un ordinateur quantique de 1 000 qubits logiques occupera environ 20 mètres carrés, ce qui convient aux centres de données standard, et non aux installations de la taille d’un entrepôt comme celles de certains concurrents cotés en bourse.

  
  

• Efficacité énergétique massive : leur architecture pourrait résoudre les algorithmes cryptographiques RSA-830 en une heure en utilisant seulement 120 kWh, contre neuf jours et 280 000 kWh pour l'informatique classique, soit une réduction d'énergie de plus de 99 %.

  
  

• Voie plus rapide vers la viabilité commerciale : Nord Quantique peut atteindre des systèmes tolérants aux pannes (plus de 100 qubits logiques) d'ici 2029, potentiellement des années avant ses concurrents.

Pourquoi Nord Quantique est idéalement positionnée pour gagner

Grâce à son approche novatrice et à ses récentes percées scientifiques, Nord Quantique est bien placée, parmi une poignée seulement de concurrents capables de rivaliser avec des géants comme Google, IBM, Psi Quantum et d'autres, pour créer l'infrastructure informatique quantique la plus rentable et la plus évolutive – un enjeu potentiel de plusieurs milliards de dollars, offert par les marchés publics et privés.

1. Une équipe de classe mondiale issue d'un épicentre mondial de la recherche quantique

Nord Quantique est issue de l' Institut Quantique de l'Université de Sherbrooke , l'un des plus prestigieux centres de recherche en physique quantique au monde. Son directeur de thèse, Alexandre Blais , est co-inventeur de l'électrodynamique quantique des circuits, l'approche fondamentale utilisée par de nombreux programmes quantiques de pointe comme ceux d'IBM, de Google et de Rigetti.

Constituant une équipe scientifique de classe mondiale dirigée par le PDG Julien Camirand Lemyre et le directeur commercial Philippe St-Jean , Nord Quantique ne se targue pas seulement d'une expertise scientifique mondiale, mais aussi d'une impressionnante capacité d'exécution, ayant atteint près de 100 % des étapes clés de sa feuille de route scientifique établie à sa création, un taux d'exécution rare et inégalé dans le secteur des technologies de pointe.

2. Technologie de rupture avec preuves scientifiques validées

Nord Quantique est la première entreprise au monde à avoir réalisé un qubit logique à partir d'un seul qubit physique (ratio 1:1). Sa démonstration de code Tesseract multimode constitue une véritable première en physique appliquée, remédiant aux limitations fondamentales de l'informatique quantique grâce à une efficacité matérielle accrue et une protection complète contre les erreurs.

Yvonne Gao, professeure adjointe à l'Université nationale de Singapour , remarque : « Leur approche consistant à encoder des qubits logiques dans des états Tesseract multimodes est une méthode très efficace pour corriger les erreurs… Ils représentent une avancée importante dans le parcours de l'industrie vers l'informatique quantique à grande échelle. »

Cela offre un avantage considérable pour réaliser plus rapidement l'informatique quantique à l'échelle commerciale à court terme et un possible avantage de pionnier pour remporter d'importants contrats d'approvisionnement ou de R&D.

3. Validation stratégique, commerciale et technique majeure

Nord Quantique a récemment été approuvée pour la phase B de l'initiative de validation comparative quantique de la DARPA , souvent considérée par les experts du secteur comme la référence en matière de validation technique précoce. Au-delà de cette validation technique, cette étape importante se traduit par un premier contrat d'achat commercial de plusieurs millions de dollars et positionne Nord Quantique comme un leader reconnu dans la fourniture d'infrastructures quantiques pour les applications critiques des secteurs gouvernementaux et de la défense.

4. L'avantage de l'écosystème quantique du Canada

Nord Quantique bénéficie d'un accès à des installations de fabrication entièrement maîtrisées, grâce à l'Institut Quantique de Sherbrooke et à son financement paragouvernemental. La plupart des jeunes entreprises quantiques doivent soit les construire de A à Z (ce qui exige des investissements considérables), soit les externaliser (ce qui limite la vitesse d'itération). Cet avantage infrastructurel constitue un atout concurrentiel majeur en termes de vitesse d'exécution et d'efficacité des investissements pour le développement d'une infrastructure de calcul quantique tolérante aux pannes.

La révolution quantique efficace en termes de matériel

La concurrence s'intensifie sur le marché de l'informatique quantique: qubits supraconducteurs (IBM, Google, Rigetti), ions piégés (IonQ, Quantinuum) et photonique (PsiQuantum, Xanadu). Ces entreprises ont levé collectivement des milliards et franchi des étapes impressionnantes, mais elles sont toutes confrontées au même défi fondamental : la correction d'erreurs conventionnelle exige des ressources matérielles considérables.

Le ratio de 1:1 entre qubits physiques et logiques de Nord Quantique représente une approche architecturale fondamentalement différente. Alors que ses concurrents conçoivent des systèmes plus volumineux pour corriger les erreurs par la force brute, Nord Quantique développe des qubits plus intelligents qui corrigent les erreurs plus efficacement, ce qui génère des avantages en termes d'optimisation des investissements, de délai de commercialisation et de viabilité commerciale.

Dans un monde de plus en plus dépendant des capacités de calcul – de la modélisation climatique à la découverte de médicaments en passant par l'intelligence artificielle –, l'informatique quantique n'est plus un luxe ; elle est devenue une infrastructure essentielle pour repousser les frontières de la science et protéger la souveraineté des données entre les nations. Mais cette infrastructure doit être concrètement déployable, et non pas seulement théoriquement possible.

Nord Quantique représente bien plus qu'une simple entreprise d'informatique quantique : elle construit l'infrastructure matérielle qui permettra de franchir le fossé et de rendre commercialisable l'informatique quantique tolérante aux pannes .

L'industrie a consacré la dernière décennie à prouver la viabilité théorique des ordinateurs quantiques. La prochaine décennie déterminera quelles architectures peuvent être déployées à grande échelle de manière économique et désignera les premiers acteurs majeurs de ce marché. Et Nord Quantique est à la pointe de cette révolution, directement depuis nos frontières.

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Nord Quantique est une entreprise d'informatique quantique qui développe des systèmes quantiques tolérants aux pannes grâce à la correction d'erreurs bosoniques avec codage multimode. Fondée en 2020 à Sherbrooke, au Québec, elle est pionnière dans les approches matérielles économes en ressources pour l'informatique quantique.

Nord Quantique vient d'annoncer son admission à la phase B de l'initiative de benchmarking quantique (QBI) de la DARPA (en savoir plus).