[Dossier Deeptech] Quand les start-up du quantique mènent la danse

« Je découvre une nouvelle start-up dans le quantique tous les mois », s’amuse Neil Abroug, le coordinateur de la stratégie quantique française. Ce qui sonne comme un trait d’esprit n’est pas si éloigné de la réalité. La France compte une trentaine de jeunes pousses deeptechs engagées dans la seconde révolution quantique, qui vise à développer des technologies utilisant les propriétés d’intrication et de superposition: des capteurs aux télécommunications, en passant par la cryptographie et, surtout, le calcul, avec ces fameux qubits qui remplacent les bits de l’informatique classique.

La dynamique est récente. Muquans, qui fait figure d’aîné avec ses gravimètres atomiques, n’a été fondé qu’en 2011. La famille s’est peu à peu étoffée, mais c’est surtout depuis ces dernières années qu’émergent ces jeunes pousses. La fondation de Pasqal, en 2019, pose un jalon : c’est le premier en France à s’atteler à la conception d’un ordinateur quantique à base d’atomes froids. Il est question de simuler de nouveaux matériaux ou de nouvelles molécules pharmaceutiques, d’accélérer les calculs en mécanique des fluides, d’affiner les modèles de prévision ou encore de résoudre des problèmes d’optimisation combinatoire. Dans la foulée apparaissent Alice&Bob, qui mise sur des qubits de chat à base de supraconducteurs, et C12 Quantum Electronics, qui se concentre sur des qubits formés de nanotubes de carbone. Quandela, qui a commencé ses activités en 2017 par la fourniture de sources de photons individuels, est depuis entré dans la danse avec ses qubits photoniques. Parallèlement, des technologies dites « habilitantes » voient le jour, pour stabiliser ou traiter l’information quantique. Silent Waves produit des amplificateurs de signaux microondes, tandis que WeLinQ développe des interconnexions pour processeurs quantiques, ainsi que la mémoire quantique.

La recherche académique tricolore, un terreau fertile

Aux États-Unis, ce sont les géants de la tech, tels Google et IBM, qui tirent le quantique. En France, ce sont plutôt les start-up

Et ce n’est pas fini. Lors de la France quantum conference en juin dernier, Maud Vinet, la responsable du programme quantique au CEALeti, a annoncé la création d’une start-up, dont l’ambition est de fabriquer des qubits reposant sur du silicium. Les start-up du quantique surfent sur la vague deeptech qui voit des investisseurs miser de plus en plus sur de jeunes entreprises portant des innovations de rupture. Bpifrance est bien sûr présent, mais les entrepreneurs français peuvent également s’appuyer sur Quantonation, un fonds de capital-risque lancé en 2018 et dédié au quantique et à la « deep physics ». Le terreau de ces jeunes pousses aux frontières de la science et de la technologie reste la recherche académique tricolore, qui compte plusieurs pôles de stature internationale en quantique et affiche pas moins de cinq prix Nobel dans le domaine depuis Louis de Broglie en 1929. C’est cette cohorte de deeptechs qui tire en France la seconde révolution quantique, considérée à travers le monde comme un enjeu stratégique tant le potentiel d’applications, notamment du calcul quantique, est important. Alors qu’aux États-Unis, ce sont largement les géants de la tech, tels Google et IBM, et les groupes d’électronique de défense tels Raytheon Technologies qui sont les locomotives du quantique, les start-up tricolores – et européennes – viennent combler le manque de champions locaux engagés dans cette course. Même si Thales travaille sur les capteurs quantiques et si Atos commercialise un émulateur de calculateur quantique et développe un langage de programmation dédié, l’essor des technologies de qubits reste l’apanage des start-up en France.

Le risque d’un sous-investissement

L’avenir des deeptechs est donc crucial. Or deux périls peuvent menacer leur passage au stade industriel. Le premier serait que les doctorants, postdocs et autres chercheurs, alléchés par l’aventure deeptech et des salaires plus réjouissants, quittent les laboratoires pour rejoindre ces entreprises privées. L’avènement des startup de l’IA, il y a quelques années, avait conduit à une situation similaire. Par ricochet, le développement de ces startup et la création des futures pourraient être handicapés par le tarissement du vivier académique. « Dans quatre à cinq ans, les chercheurs et les maîtres de conférences pourraient venir à manquer, s’inquiète Pascale Senellart, directrice de recherche au CNRS. La recherche fondamentale nécessaire au saut technologique suivant ne sera pas effectuée. »

Deuxième danger : la panne ou l’insuffisance du financement, indispensable à l’évolution de ces jeunes entreprises, dont la plupart ont des perspectives commerciales assez éloignées. « On est structuré pour brûler 10 millions d’euros par an, alors que nos compétiteurs anglo-saxons sont organisés pour des sommes 10 à 30 fois supérieures », indique Théau Peronnin, le président et cofondateur d’Alice & Bob. Pour que la France reste dans la course, les prochaines levées devront être revues à la hausse. Quantonation travaille d’ailleurs sur un deuxième fonds: « L’objectif est que nous puissions mettre sur la table 25 à 30 millions sur un tour de 150 millions », indique Olivier Tonneau, associé de Quantonation. « Notre histoire a commencé par la recherche académique, il faut maintenant des acteurs économiques », insiste Théau Peronnin.