Les Bell Labs de l'informatique quantique

Raymond Laflamme ne peut pas encore vous vendre un ordinateur quantique. Mais il vous vendra une carte logique de 13 000 $ pour mesurer les photons intriqués.

Super cool: Gros plan sur un circuit supraconducteur fonctionnant à -269 °C.

C'est un début.

Laflamme est à la tête de l'Institute for Quantum Computing de l'Université de Waterloo, un centre de recherche qui fait partie d'un effort fantasque et grandiose de Mike Lazaridis, cofondateur du fabricant de smartphones BlackBerry, pour inventer un ordinateur quantique et transformer cette ville à 70 milles de Toronto dans une vallée quantique.

Depuis 1999, Lazaridis a consacré 270 millions de dollars à sa vision, en payant pour recruter certains des meilleurs physiciens théoriciens du monde. Alors qu'il pense qu'un véritable ordinateur quantique est encore dans 10 ans, il pense que les découvertes initiales peuvent être commercialisées maintenant, faisant de Waterloo une grappe industrielle florissante construite autour de la science de l'information quantique.

Waterloo possède l'un des meilleurs départements d'informatique au monde à l'Université de Waterloo. C'est également le siège social de BlackBerry, anciennement connu sous le nom de Research in Motion, et d'un écosystème de startups de plus en plus riche. Mais la mécanique quantique n'est pas exactement un pitch d'ascenseur facile. Autant la région est la Mecque de l'entrepreneuriat, autant commercialiser la technologie quantique pure est un défi bien différent, explique Rolf Horn, post-doctorant à l'institut qui essaie de créer une entreprise pour vendre un appareil capable de produire des photons qui présentent des effets quantiques.

Les ordinateurs quantiques devraient avoir la capacité de résoudre rapidement des problèmes que les ordinateurs d'aujourd'hui ne peuvent pas toucher, tels que la rupture de chiffrements cryptographiques très difficiles. De plus, les progrès rapides de l'informatique conventionnelle, décrits par la loi de Moore, approchent des limites physiques de matériaux comme le silicium. Vous n'avez pas besoin d'en savoir beaucoup sur la physique pour réaliser qu'il y a de l'argent à gagner en dépassant ces limites, dit Lazaridis.

Il est encore très tôt pour les ordinateurs quantiques. À l'Institute for Quantum Computing, également financé en grande partie par le gouvernement du Canada, l'ordinateur quantique le plus complexe fonctionne avec seulement 12 qubits. Un qubit est l'équivalent quantique d'un bit. Grâce à la mécanique quantique, chaque qubit peut être dans plusieurs états simultanément (imaginez un bit qui pourrait être un 0 , à un , ou les deux à la fois). Cela permet des calculs plus rapides pour certains problèmes, mais garder les qubits stables s'est avéré difficile.

Lazaridis a utilisé sa richesse pour amener les meilleurs scientifiques à Waterloo, en commençant par un don de 100 millions de dollars en 2000 pour créer le Perimeter Institute for Theoretical Physics. Mais l'effort de calcul quantique ne pourra peut-être pas toujours compter sur ses largesses. Sa richesse, du moins sur le papier, a chuté de plus de 2 milliards de dollars avec le cours de l'action BlackBerry alors que ses téléphones ont perdu de leur popularité. Lors d'un remaniement en 2012, Lazaridis a démissionné de son poste de co-PDG de BlackBerry.

Quantum Valley ne deviendra pas non plus un véritable cluster industriel si elle ne fait que recruter les meilleurs chercheurs universitaires du monde. C'est l'une des raisons pour lesquelles Lazaridis et Doug Fregin, l'autre fondateur de BlackBerry, ont lancé en mars un fonds d'investissement de 100 millions de dollars, Quantum Valley Investments. Nous avons construit tout cela et c'était très altruiste, très philanthropique, dit Lazaridis. Mais certains des chercheurs sont venus nous voir et nous ont dit, vous savez, cet ordinateur quantique – certaines des technologies sur lesquelles nous travaillons ont des retombées.

Laflamme a des gadgets reflétant quelques-unes de ces idées étalées sur une table basse dans son bureau, y compris un simple processeur à deux qubits avec la soudure toujours visible, et une boîte en métal de la taille d'un routeur qui est utile pour mesurer les sources de photons. Cette boîte est la base de sa petite start-up, Universal Quantum Devices.

Laflamme appelle l'entreprise une expérience sur la façon de commercialiser les aspects fondamentaux de la technologie quantique. Si cela semble être des petits trucs, rappelez-vous que les premiers produits de Hewlett-Packard, le géant informatique d'origine de la Silicon Valley, étaient des compteurs de fréquence et un simple oscillateur pour mesurer le son.

D'autres efforts de commercialisation incluent un satellite qui pourrait utiliser les propriétés quantiques de la lumière pour envoyer des communications cryptées. Un prototype sera testé cet été en le plaçant sur un camion à plateau et en le faisant circuler dans les champs de blé de Waterloo, pour voir s'il suit avec un récepteur optique sur le toit des bâtiments de recherche de l'institut.

Le nouveau fonds de capital-risque de Lazaridis n'a encore investi dans aucune de ces idées. Pourtant, Laflamme dit que les choses vont mieux qu'il ne s'y attendait. En 2001, les gens disaient : « Quand allez-vous avoir des retombées ? Maintenant, je peux le voir venir.

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