Informatique quantique : IBM accélère, tandis que la sécurité des données devient un enjeu stratégique

L’informatique quantique franchit une nouvelle étape industrielle avec la présentation par IBM de son Quantum System 2, un système que l’entreprise distingue des superordinateurs classiques. Fondée sur des qubits capables d’être en superposition, cette approche vise à traiter un grand nombre de calculs simultanément, là où l’informatique conventionnelle explore les possibilités une à une. Au-delà de la performance brute, l’enjeu est déjà double : ouvrir de nouvelles capacités de simulation scientifique et répondre aux conséquences de cette puissance sur la sécurité numérique.

IBM met en avant des usages liés à la simulation de phénomènes atomiques et moléculaires. L’objectif est de concevoir médicaments, matériaux ou batteries à l’échelle des atomes, avec des calculs jusqu’ici hors de portée des outils classiques. Dans le Quantum System 2, le processeur quantique est séparé de l’infrastructure qui l’entoure. La puce Heron compte 133 qubits.

Le fonctionnement de ces machines impose toutefois des contraintes extrêmes. Les qubits doivent être maintenus dans un environnement très froid et isolé, toute perturbation extérieure pouvant modifier leur état et fausser les calculs. IBM affirme que cet environnement est plus froid que le fond diffus cosmologique et le présente comme « la chose la plus froide de l’univers connu ».

Des investissements lourds et une compétition technologique mondiale

IBM ne détaille pas le montant exact consacré à son programme quantique, mais évoque « plusieurs milliards de dollars ». Le groupe rappelle investir près de 7 milliards de dollars par an en recherche et développement et juge ce niveau nécessaire pour rester parmi les leaders mondiaux des technologies.

L’entreprise affirme suivre de près l’ensemble de l’écosystème et dit vouloir contribuer à bâtir une industrie plutôt que rester seule sur ce marché. Elle indique collaborer largement à l’extérieur, y compris avec Google et Microsoft, tout en précisant ne pas travailler avec des entreprises chinoises. IBM relie ce choix à la dimension économique et de sécurité nationale des technologies quantiques, classées parmi les technologies sensibles.

Cette dimension stratégique est désormais centrale aux États-Unis. IBM juge « crucial » que le pays reste leader dans le quantique et place cette technologie au rang des secteurs majeurs à maîtriser. Une déclaration affirme : « I’ve made sure the most advanced American technology can’t be used in China. » Elle ajoute que le Chips and Science Act permet aux États-Unis d’investir dans la recherche et développement « plus que jamais auparavant ».

La rivalité avec la Chine structure largement ce paysage. La Chine traite la science et la technologie comme un actif national, avec une ambition de domination dans les secteurs clés. L’écart de moyens est illustré par la taille des laboratoires : quatre à six doctorants dans certains laboratoires américains, contre 50 à 100 étudiants ou post-doctorants dans des structures jugées équivalentes en Chine.

Le chiffrement au premier rang des inquiétudes

Le risque le plus souvent cité concerne la cryptographie. Une grande partie des systèmes de sécurité actuels repose sur la difficulté, pour un ordinateur classique, de factoriser rapidement de très grands nombres en nombres premiers. L’exemple de 527, produit de 17 par 31, illustre ce principe à petite échelle : un ordinateur classique doit tester successivement des facteurs possibles, alors qu’un ordinateur quantique pourrait effectuer un grand nombre de calculs en parallèle et réduire fortement le temps nécessaire.

Les conséquences potentielles touchent directement les communications sécurisées, les données bancaires et les secrets d’État. Dans le secteur financier, un acteur bancaire qui traite 3,5 billions de livres sterling de paiements par an estime que la cryptographie est essentielle à la protection des comptes, des données et de la confiance des clients. Il avertit qu’une défaillance ouvrirait la voie à des intrusions, à des vols d’identité, à des transactions frauduleuses et à des pertes financières.

L’hypothèse d’un ordinateur quantique déjà assez puissant pour casser massivement le chiffrement est jugée très improbable à ce stade. En revanche, le scénario dit store now, decrypt later est considéré comme réel : des États ou des acteurs malveillants pourraient intercepter et stocker dès aujourd’hui des données chiffrées, dans l’attente d’une machine capable de les déchiffrer plus tard.

Des réseaux quantiques en développement

Face à cette menace, plusieurs travaux portent sur la distribution quantique de clés, qui consiste à envoyer des photons uniques dans une fibre optique pour générer des clés de chiffrement. La fibre est considérée comme globalement sûre, mais elle reste vulnérable à une interception physique : une légère courbure du câble peut laisser s’échapper une partie de la lumière.

Un dispositif connecté au réseau de BT a ainsi été utilisé pour envoyer des photons uniques dans une fibre optique et former des clés de chiffrement pour des échanges avec un centre de données situé dans le Berkshire. Dans le cas de HSBC, les données transmises étaient financières. D’autres essais ont porté sur de l’imagerie médicale pour des hôpitaux et sur des données gouvernementales.

La Chine a pris de l’avance sur les réseaux quantiques longue distance. En 2016, le pays a lancé un satellite destiné à transmettre des signaux quantiques sur des distances plus longues que la fibre optique, dans le cadre d’un réseau plus vaste reliant banques et autorités. À Singapour, des travaux testent une technologie comparable sur des satellites beaucoup plus petits, avec l’objectif de bâtir un réseau mondial de distribution de signaux quantiques.

L’échéance est désormais souvent située à cinq à sept ans. Dans le même temps, la montée des tensions géopolitiques et des contrôles à l’exportation pourrait ralentir le développement de ces technologies si elle intervient avant la résolution de nombreux obstacles techniques. L’avenir du quantique ne se résume donc pas à une course de puissance : il engage aussi la capacité à construire de nouveaux outils scientifiques et de nouveaux standards de sécurité.