Technologies de l'information et des communications
Portrait de l'industrie informatique quantique
Le Québec possède une expertise reconnue en informatique quantique et en cryptographie quantique. La maturité de ses secteurs de la photonique, des matériaux de pointe et de la microélectronique contribue également au développement des technologies quantiques.
Présentation de l’industrie
Relativement nouvelle, l’industrie québécoise de l’informatique quantique compte une dizaine d’entreprises. Celles-ci proposent diverses solutions logicielles et matérielles, notamment :
- des processeurs quantiques (composants d’ordinateur);
- des ordinateurs quantiques complets;
- des algorithmes destinés au calcul sur des ordinateurs quantiques;
- des émetteurs utilisés en cryptographie quantique.
À l’échelle atomique et subatomique, la matière se comporte différemment de ce qu’elle fait à l’échelle macroscopique : elle obéit aux lois de la physique quantique Lire le contenu de la note numéro 1 .
Ces phénomènes, qui reposent sur des propriétés quantiques uniques Lire le contenu de la note numéro 2 , ont été découverts il y a près d’un siècle. Leur compréhension a permis l’invention de technologies comme les transistors et les lasers, ainsi que l’essor des grandes industries de la microélectronique, de la photonique et des télécommunications.
Récemment, des avancées substantielles dans la manipulation et le contrôle des propriétés quantiques ont favorisé l’émergence de nouvelles disciplines, telles que l’ informatique quantique Lire le contenu de la note numéro 3 et les communications fondées sur la cryptographie quantique Lire le contenu de la note numéro 4 . Ces disciplines promettent des innovations majeures et des retombées économiques considérables pour le Québec.
L’émergence récente du marché de l’informatique quantique rend difficile toute estimation précise de sa valeur actuelle ou future. Les conclusions des études à ce sujet varient. On anticipe toutefois des répercussions économiques très importantes, se chiffrant à plusieurs milliards de dollars au cours des prochaines années.
Applications de l’information quantique
La simulation de systèmes quantiques réels Lire le contenu de la note numéro 5 (atomes, molécules) sera rendue possible grâce à l’informatique quantique. Ces simulations, qui exigent une puissance de calcul largement supérieure à celle des ordinateurs classiques, permettront des avancées importantes dans les secteurs suivants :
- la santé (mise au point de médicaments et de vaccins);
- la chimie (développement de nouveaux matériaux);
- le transport (optimisation des services et de la logistique);
- le secteur manufacturier (optimisation de la chaîne d’approvisionnement, de la production et de la distribution).
Le décryptage de l’information bénéficiera également de la puissance de l’informatique quantique. Comme il deviendra possible de décoder en très peu de temps les protocoles de chiffrement de données actuels, la plupart des méthodes utilisées pour sécuriser les communications deviendront obsolètes. Cela aura des répercussions majeures sur plusieurs secteurs économiques (finances, commerce, etc.) et stratégiques (sécurité, défense, etc.), ainsi que sur les entreprises et les gouvernements.
Les sociétés devront alors envisager la cryptographie quantique comme solution pour chiffrer les communications afin d’en assurer la sécurité. Plusieurs estiment que l’avenir des communications sécurisées reposera sur ces techniques et sur les réseaux qui les mettront en œuvre.
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Note de bas de page numéro 1Le qualificatif « quantique » provient de la théorie des quanta, selon laquelle l’énergie rayonnante (notamment la lumière) présente, comme la matière, une nature discontinue. Fondement de la physique moderne, cette théorie a profondément transformé notre compréhension du monde. En physique, on qualifie de « quantique » le comportement de systèmes à l’échelle atomique et subatomique. À ces très petites échelles, des entités telles que les atomes, les électrons et les photons présentent des propriétés particulières, dites « quantiques », absentes du monde macroscopique (propriétés dites « classiques »). Retour à la référence de la note numéro 1
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Note de bas de page numéro 2À titre d’exemple, la dualité onde-particule de la matière et de la lumière ainsi que l’intrication des états d’un système de particules comptent parmi ces propriétés. Retour à la référence de la note numéro 2
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Note de bas de page numéro 3Domaine de l’informatique dans lequel le bit quantique (qubit) est utilisé comme unité de base de l’information. L’informatique est une discipline qui s’intéresse à l’ensemble des aspects, tant théoriques que pratiques, du traitement automatique de l’information, notamment la conception, la programmation, le fonctionnement et l’utilisation des ordinateurs. Retour à la référence de la note numéro 3
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Note de bas de page numéro 4
Cryptographie quantique :Cryptographie (ensemble des principes et techniques permettant le chiffrement et le déchiffrement des données afin d’en préserver la confidentialité et l’intégrité) qui repose sur les principes de superposition et d’intrication quantiques afin de sécuriser l’échange de clés. Retour à la référence de la note numéro 4 -
Note de bas de page numéro 5David Deutsch and Artur Ekert, « Beyond the Quantum Horizon », Scientific Americain, 2013. Retour à la référence de la note numéro 5
Dernière mise à jour : 1er juin 2026