L’Office National d'Etudes et de Recherches Aérospatiales (ONERA) escompte lancer un message fort aux acteurs du secteur. Le 8 février, le centre de recherche a inauguré QTech, un laboratoire transverse fédérant ses divers projets autour du quantique.
« L’intérêt est double, estime Sylvain Schwartz, responsable du laboratoire QTech. D'un côté, en encourageant la coopération entre les équipes, nous allons pouvoir exploiter les synergies entre les différents métiers de l'ONERA – physiciens, fabriquant produits – et de l'autre, nous voulons faire savoir au reste de la communauté, qu'elle soit académique ou industrielle, que l'ONERA est en ordre de marche pour adresser les défis liés à la deuxième révolution quantique. » QTech mobilise une trentaine de chercheurs autour de quatre axes : les capteurs atomiques, les communications quantiques, la programmation post-quantique et l’optronique quantique.
Les capteurs atomiques
C’est dans l’axe des capteurs atomiques que ce trouve le projet de quantique le plus aboutit de l’ONERA : le gravimètre. Cet outil, qui en est à sa deuxième génération, est un système de qui utilise un atome refroidit par laser pour mesurer des grandeurs physiques comme la gravité. Ils fonctionnent grâce à une enceinte à vide dans laquelle des faisceaux laser “piègent” un nuage d’atomes et les refroidissent. Quand ceux-ci sont libérés, ils chutent, et leur accélération peut être mesurée par une technique d’interféromètre à onde de matière. « Nous avons aussi des projets plus amonts sur ces thématiques, précise Sylvain Schwartz. Par exemple des capteurs qui mesurent les champs électromagnétiques. »
Les communications quantiques
Au terme de cryptographie quantique, l’ONERA préfère celui de communication. « Nous contribuons au développement de canaux de communication sécurisée, notamment terre-satellite. », décrit Sylvain Schwartz. L’un des protocoles expérimenté est d’envoyer des photons un par un. « Il y a cette idée en mécanique quantique que si un espion vient écouter le signal, il va perturber les photons, ce qui pourra se voir à postériori. », explique-t-il. Un projet sur lequel l’ONERA met à profit son expertise de correction des perturbations engendrées par le passage dans l’atmosphère grâce à de l’optique pré-adaptative.
Le calcul quantique
Dans l’écosystème foisonnant du calcul quantique, l’ONERA se positionne comme client. Malgré des moyens de calcul conséquent, alimenté par un supercalculateur, les chercheurs « arrivent vite aux limites » de l’informatique classique. Bien que la ligne de l’avantage quantique ne soit pas encore franchie – c’est-à-dire le moment où l’un des ordinateurs fonctionnant avec une puce de qubits ira plus vite que l’un avec des transistors électroniques – les scientifiques avancent sur « l’autre moitié du chemin ». À savoir l’élaboration d’algorithme quantique pour réponse aux besoins dans diverses simulations, tel que la mécanique des fluides ou la résistance des matériaux.
L’optronique quantique
« Au niveau de l’optronique quantique, nous sommes encore au stade de la réflexion, mais de nombreuses idées sont à l’étude. », détaille Sylvain Schwartz. Le fondement derrière celles-ci est d’utiliser les états quantiques de la lumière faire émerger de nouvelles applications. « Par exemple, cela pourrait nous permettre d'augmenter le rapport signal à bruit, avec un flux de photon plus faible. » Une innovation intéressante dans le domaine de l’imagerie in-vivo ou encore pour ajouter de la furtivité à des utilisations lasers.
