Incidence économique des technologies quantiques

 

Les technologies quantiques : un panorama

Par « technologies quantiques », on entend les applications pratiques de la mécanique quantique, science qui illustre la façon dont la matière et l'énergie se comportent à des échelles extrêmes de particules atomiques et subatomiques. En général, la science quantique a trois domaines d'application technologiques : la détection et l'imagerie, l'informatique, et les communications. Les scientifiques et les ingénieurs du monde entier, de plus en plus financés par des stratégies nationales, se livrent une concurrence effrénée pour mettre au point des technologies qui exploiteront les incroyables capacités de la mécanique quantique et surpasseront nettement les technologies conventionnelles.

Le Canada se trouve à la tête du peloton de cette course mondiale. En effet, une étude récente réalisée par McKinsey and Co., qui évaluait les efforts déployés en recherche quantique sur la planète, a classé notre pays cinquième au monde quant aux sommes injectées dans la science quantique, première du globe dans le domaine de l'informatique quantique, et première parmi les membres du G7 en ce qui concerne les dépenses par habitant vouées à la recherche. Après avoir investi un milliard de dollars dans la R-D quantique au cours de la dernière décennie, le Canada a réussi à rassembler une masse critique de talents universitaires à la grandeur du pays. Cette expertise lui donne la chance unique de passer de l'excellence en science au leadership en innovation. D'ailleurs, notre pays affiche déjà sa prédominance sur ce plan. En effet, l'ordinateur quantique le plus performant actuellement offert dans le commerce est celui proposé par D-Wave, à Vancouver, et l'on commence à recenser de nouvelles entreprises se spécialisant dans les technologies de rupture (1QBit, Anyon Systems Inc., ISARA, evolutionQ, RANOVUS).

Quelles pourraient être les retombées de la technologie quantique?

À l'automne 2017, d'éminents experts canadiens de la science quantique ont été interviewés pour savoir ce qu'ils pensaient des possibilités de la technologie quantique, du temps qu'il faudrait pour que l'on adopte ces technologies et de la capacité, pour le Canada, de tirer parti des percées dans ce domaine ainsi que de les exploiter commercialement. Le tableau ci-dessous résume quelques retombées cernées par ces spécialistes de la technologie quantique.

Secteur Retombées éventuelles
Communications
  • Dépassement des méthodes de chiffrement classiques
  • Création d'un réseau de communication mondial dont la sécurité serait garantie par les lois inviolables de la physique
Mines/extraction
  • Détection ultrasensible des fuites et des failles
  • Détection de réservoirs
Finances
  • Puissance de calcul supérieure qui optimiserait les algorithmes boursiers
  • Horloges de grande précision pour le commerce à grande vitesse
Défense et sécurité
  • Capteur de gravité permettant de détecter les sous-marins nucléaires furtifs
  • Simulation de nouveaux matériaux pour des aéronefs et des satellites plus légers et rigides
Santé
  • IRM quarante fois plus rapide, au quart du coût actuel
  • Sélection de médicaments prometteurs par dépouillement de la documentation scientifique
Énergie
  • Conception de batteries qui rendront la technologie lithium-ion désuète
Mégadonnées
  • Tri des données dans des ensembles trop volumineux pour être manipulés autrement
  • Meilleur apprentissage automatique et apprentissage profond/intelligence artificielle quantique

Que cela signifierait-il pour l'économie canadienne?

Des économistes indépendants ont procédé à des entrevues sur l'introduction et l'adoption d'une nouvelle technologie et ils ont fait appel à des experts pour établir le point d'inflexion où l'adoption de la technologie en question se généralise. Les personnes interrogées ont conclu que la technologie quantique aurait une incidence colossale au cours des cinq à 25 prochaines années grâce aux innovations en détection et en imagerie, puis en communications, le calcul quantique étant la technologie au cycle de développement le plus long.

Le Canada détient depuis longtemps quatre pour cent du marché mondial dans le secteur technologique. Les personnes interrogées s'entendent néanmoins pour dire qu'en raison de son leadership actuel, notre pays pourrait accroître sa part de marché des technologies quantiques (jusqu'à près de 8 %).

D'ici à 2030, le Canada pourrait se doter d'une industrie de la technologie quantique de 8,2 milliards de dollars, qui emploierait 16 000 personnes et verserait 3,5 milliards de dollars dans les coffres de l'État. Dix ans plus tard, avec un taux d'adoption atteignant censément 50 %, le secteur des technologies quantiques pourrait grossi pour devenir une industrie de 142,4 milliards de dollars, 229 000 emplois et 55 milliards de dollars en revenus fiscaux. Puisque l'économie canadienne devrait se chiffrer à 4 200 milliards de dollars en 2040, la technologie quantique en représentera donc environ 3,4 %.

Année Revenus annuels
(milliards de $)
Emplois Revenus imposables
(milliards de $)
Importance par rapport au PIB (%)
2030 8,2 16 000 3,5 0,2
2040 142,4 229 000 55 3,4

À titre de comparaison, parmi les secteurs qui injectent un montant similaire dans l'économie nationale, en dollars de 2016, on retrouve l'aéronautique et les services de communication comme les compagnies de télécommunications sans fil et filaires, ainsi que les câblodistributeurs et diffuseurs d'émissions. Bref, des entreprises de technologies quantiques de la taille des sociétés Bell, Rogers et Telus viendraient bonifier l'économie canadienne, avec un cortège de spécialistes hautement qualifiés, y compris des programmeurs, des ingénieurs et des techniciens quantiques. Le Canada deviendrait un centre d'expertise international, surtout s'il maintient son leadership en informatique quantique au cours des années qui viennent.

Les industries d'ancrage, comme le secteur de la photonique qui compte 25 000 travailleurs disséminés un peu partout au pays, dans 400 entreprises, et qui enregistre un chiffre d'affaires de cinq milliards de dollars, connaîtront également une croissance. Les capacités de ces entreprises en conception, en fabrication et en distribution favoriseront le développement de systèmes et de dispositifs quantiques découlant des réalisations et du savoir-faire de sociétés comme Nortel et JDS.

Le Canada a devant lui une chance unique : combiner de son rôle de leader mondial dans l'excellence en science quantique avec celui de chef de file technologique. La saisir lui permettrait de donner de l'expansion à un vigoureux écosystème quantique composé de projets de recherche-développement de calibre mondial, de technologies avant-gardistes et d'entreprises de portée internationale, et de contribuer à la création de solutions dynamiques pour la société, l'économie et l'environnement au pays.