© Hubert RAGUET / Alice&Bob / LPENS / CNRS Images

Si l’on entend régulièrement parler du quantique depuis une petite dizaine d’années et si c’est maintenant devenu une préoccupation stratégique mondiale avec des investissements massifs, les technologies quantiques sont l’objet de recherches assidues depuis plus de 50 ans, notamment en France par l’entremise du CNRS, qui a contribué à bâtir un écosystème dont les premiers champions industriels émergent aujourd’hui. Mehdi Gmar, Directeur Général délégué à l’innovation et Dhafira Benzeggouta, Responsable transfert brevets et savoir-faire chez CNRS Innovation, reviennent sur cette histoire et lèvent un coin du voile sur le futur.

Le 22 mai dernier, l’Etat a annoncé un nouvel investissement d’un milliard d’euros pour accélérer le développement d’une filière quantique française et européenne à l’horizon 2030. Une annonce qui prolonge le premier Plan Quantique lancé en 2021 et confirme l’ambition française dans une compétition mondiale devenue stratégique.

Pour autant, le quantique n’est pas une nouveauté en soit. C’est ce que nous rappelle Mehdi Gmar, Directeur Général délégué à l’innovation du CNRS : « Les recherches fondamentales à l’origine des technologies quantiques d’aujourd’hui ont démarré, notamment au CNRS, il y a plus de cinquante ans. L’accumulation de connaissances issues de ces recherches fondamentales a permis d’arriver à ce ‘‘moment de rupture’’ où la technologie permet maintenant de rendre tangible ce qu’est un ordinateur quantique. » Des travaux qui se poursuivent, notamment dans le cadre du PEPR Quantique (Programme et équipements prioritaires de recherche Quantique), piloté par le CNRS, le CEA et l’Inria, programme stratégique et structurant pour les communautés de la recherche.

C’est cette continuité, de la recherche fondamentale au transfert technologique, puis à l’industrialisation, qui structure aujourd’hui la trajectoire française du quantique.

De l’héritage scientifique à l’émergence des start-up

L’émergence actuelle des start-up quantiques est en effet le résultat direct de cet investissement scientifique de long terme. « La France a toujours été un acteur majeur de la recherche fondamentale dans ce domaine. Les travaux récompensés depuis des décennies par les Prix Nobel de Claude Cohen-Tannoudji (Prix Nobel de Physique 1997), Serge Haroche (Prix Nobel de Physique 2012), Alain Aspect (Prix Nobel de Physique 2022) et Michel Devoret (Prix Nobel de Physique 2025), témoignent de cette excellence. Dans un contexte mondial marqué par une compétition intense, le CNRS occupe une place de premier plan grâce à une communauté de chercheurs reconnue à l’international pour la qualité de ses travaux, sa créativité et son impact, et qui a su poser les fondations scientifiques sur lesquelles s’appuie aujourd’hui toute une nouvelle génération d’entreprises ‘‘Deeptech’’ issues de la recherche publique », estime Dhafira Benzeggouta, Responsable transfert brevets et savoir-faire chez CNRS Innovation..

Sortir de ‘‘l’hiver technologique’’ tout comme l’IA

Une trajectoire qui n’est pas sans rappeler celle de l’Intelligence Artificielle, estime de son côté Mehdi Gmar : « L’intelligence artificielle a connu des ‘‘hivers technologiques’’. Les concepts existaient depuis longtemps, mais les moyens techniques n’étaient pas encore là. Le quantique suit aujourd’hui une trajectoire comparable. » Physique, photonique, électronique, algorithmique ou encore science des matériaux convergent désormais pour transformer des concepts scientifiques en objets technologiques. « C’est un continuum et surtout une interdisciplinarité très forte qui permet qu’une discipline bénéficie des développements d’une autre », analyse-t-il.

Si l’IA a connu une explosion grâce à ChatGPT, le quantique attend encore son déclencheur. « J’aime bien dire que le quantique est dans une ‘‘ère pré-IA’’, nous n’avons pas encore connu ce moment où l’ensemble de la société prend conscience que cette technologie peut avoir un impact transformant sur elle. »

Du laboratoire au transfert : le rôle fondamental du CNRS

« Dans cette dynamique, la singularité du CNRS, c’est d’avoir une vision nationale des forces de recherche dans le domaine du quantique », explique Mehdi Gmar. Recherche fondamentale, propriété intellectuelle, prématuration, maturation, création de start-up : le fleuron de la recherche académique accompagne l’ensemble du parcours de l’innovation. Ce continuum s’incarne notamment dans des dispositifs comme QuantXium (Voir encadré 2), qui structurent le passage des résultats de laboratoire vers des projets transférables. « Le CNRS a mis en place un continuum pour aller du laboratoire jusqu’aux premières étapes du transfert vers l’industrie », estime, quant à elle, Dhafira Benzeggouta.

Une continuité qui repose notamment sur la propriété intellectuelle. Pour le CNRS, la protection des résultats de recherche constitue un levier essentiel pour transformer une découverte scientifique en projet économique. Le CNRS dispose aujourd’hui de plus de 70 familles de brevets dans le domaine quantique, dont 60 ont été déposés depuis 2018. « La propriété intellectuelle permet d’amener les projets vers la création de start-up et vers l’industrie », souligne-t-elle.

« Les brevets constituent même ‘‘la monnaie d’échange’’ indispensable pour attirer les investisseurs et transformer une avancée scientifique en un projet économique », surenchérit Mehdi Gmar.

Une fois ces premiers verrous levés, l’enjeu devient celui du passage à l’échelle industrielle : transformer les preuves de concept en machines, composants et services capables de s’imposer dans la compétition internationale.

Du transfert à l’industrialisation : faire émerger des champions

Aujourd’hui, cinq start-up françaises issues de laboratoires en co-tutelle avec le CNRS— Alice & Bob, C12, Pasqal, Quandela et Quobly — ont bénéficié de financements dans le cadre du programme PROQCIMA (Voir encadré 1) porté par le Ministère des Armées, afin de fournir à l’État un ordinateur quantique tolérant aux fautes. L’enjeu dépasse désormais la seule recherche. « La question de fond, c’est le passage à l’échelle. A la fin, il faut produire un objet. Il faut qu’il existe », insiste Mehdi Gmar.

Cette industrialisation est aussi une question de souveraineté. Pour le Directeur général délégué à l’innovation du CNRS, l’enjeu n’est pas de maîtriser l’intégralité de la chaîne de valeur mondiale, mais de conserver la maîtrise des briques technologiques les plus stratégiques. « Nous ne maîtriserons pas toute la chaîne de valeur, en revanche, nous pouvons rester maîtres de quelques composants critiques ».

On voit ainsi que QuantXium agit en amont, pour faire mûrir les innovations issues des laboratoires, tandis que PROQCIMA illustre l’étape suivante, celle où les acteurs industriels se confrontent au passage à l’échelle.

Une aventure humaine

Au-delà des brevets, des plates-formes technologiques et des levées de fonds, Mehdi Gmar tient à rappeler l’essentiel : « derrière tout cela, il y a des histoires d’hommes et de femmes ». Chercheurs, ingénieurs, entrepreneurs, spécialistes du transfert : tous contribuent à transformer des découvertes scientifiques en innovations.

Pour réussir son pari quantique, la France devra poursuivre ses investissements dans la recherche et la formation. « Les ingénieurs, les docteurs, les plates-formes technologiques ou les prix Nobel ne tombent pas du ciel. Ils sont le résultat d’investissements constants dans la durée », rappelle Mehdi Gmar. « D’ici 10 ans, il faut que nous ayons réussi à faire émerger un IBM ou un Apple français du quantique ». Une ambition à la hauteur d’une révolution scientifique qui se construit depuis plus d’un demi-siècle dans les laboratoires français.

Cette ambition a trouvé un écho particulier lors de la dernière édition de VivaTech, auquel le CNRS participait pour la septième année consécutive. « Le message est très simple : la recherche fondamentale permet de créer des start-up dans tous les domaines », rappelle Mehdi Gmar qui poursuit : « les investissements publics dans la recherche produisent un impact concret : créations d’entreprises ; collaborations industrielles et dépôts de brevets. ».

Une manière de rappeler que les découvertes réalisées dans les laboratoires irriguent progressivement l’ensemble de l’économie.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : https://quantique.france2030.gouv.fr/