Les Nations Unies ont décrété 2025 «année internationale de la science et de la technologie quantiques». Cette initiative rend hommage aux 100 ans d’histoire de la mécanique quantique. À l’échelle mondiale, la Suisse fait partie des pays leaders dans le domaine de la recherche quantique. Alexandra Beckstein, PDG de QAI Ventures et pionnière de la technologie quantique et de l’innovation, revient sur le potentiel de ces technologies dans le cadre de la durabilité. QAI Ventures, dont le siège est à Arlesheim (BL), encourage en effet l’utilisation des technologies quantiques par le biais d’investissements, de la promotion de start-ups et de la mise en place d’un écosystème quantique mondial.
Comment les technologies quantiques peuvent-elles favoriser les innovations durables?
En matière de technologies quantiques, nous faisons essentiellement la distinction entre l’informatique quantique, la détection quantique et la communication quantique. Les ordinateurs et les capteurs quantiques, en particulier, ont le potentiel de stimuler l’innovation afin de tendre vers plus de durabilité dans certains secteurs industriels. Ces ordinateurs peuvent traiter plus efficacement que les machines classiques des problèmes combinatoires et basés sur la simulation complexes. Cela ouvre de nouveaux horizons, par exemple dans l’optimisation des systèmes énergétiques, la recherche sur les matériaux ou le développement de processus chimiques durables. Les capteurs quantiques offrent une précision nettement supérieure à celle des méthodes de mesure conventionnelles. Cette technologie peut rendre l’exploration des matières premières plus efficace, plus rentable et plus durable. Cela pourrait donner un nouvel élan à l’approvisionnement énergétique et à l’utilisation des ressources naturelles.
Pourriez-vous nous citer des exemples d’applications concrètes?
L’informatique quantique permet notamment de planifier plus efficacement les réseaux électriques. Multiverse Computing, une start-up soutenue par QAI Ventures, rend plus efficient l’utilisation des batteries de stockage en réseau. À long terme, les technologies quantiques pourraient également contribuer à une agriculture plus durable. Le procédé Haber-Bosch, utilisé dans la production d’engrais, est responsable d’environ 2 à 3% des émissions mondiales de CO₂. À l’aide d’ordinateurs quantiques, on explore de nouvelles voies pour mieux comprendre les processus catalytiques au niveau atomique et ainsi développer des catalyseurs plus efficaces. Cela pourrait réduire considérablement la consommation d’énergie et contribuer potentiellement à la décarbonisation de l’agriculture.
Les ordinateurs quantiques sont connus pour leur forte consommation d’énergie. Le gain en puissance de calcul peut-il justifier la consommation d’énergie lorsqu’il est utilisé pour faire avancer des projets de développement durable?
Nous avons de plus en plus de données à traiter. Les ordinateurs quantiques permettent de trouver des solutions pour certaines tâches avec une puissance de calcul nettement moindre. Parmi les défis liés aux traitements nécessitant une puissance de calcul importante, citons la simulation de nouveaux matériaux pour les batteries ou l’optimisation des réseaux électriques pour les énergies renouvelables. La topologie du matériel quantique joue aussi un rôle décisif dans la consommation énergétique d’un ordinateur quantique: les ordinateurs quantiques supraconducteurs ont besoin d’un refroidissement complexe et énergivore à des températures comprises entre 10 et 20 millikelvins, soit proches du zéro absolu.
D’autres technologies, comme les ordinateurs quantiques à base de photons, peuvent en revanche fonctionner à température ambiante. Il s’agit essentiellement de déterminer quelle méthode donne les meilleurs résultats et quelle valeur ajoutée elle génère. Il se peut ainsi que l’utilisation de la technologie quantique entraîne dans un premier temps une consommation d’énergie plus importante ou des émissions de CO₂ plus élevées qu’avec les méthodes conventionnelles, mais qu’elle aboutisse finalement à une solution qui contribue à une plus grande durabilité à l’échelle mondiale.
Vous aidez également les start-ups à transformer leurs prototypes en produits. Comment procédez-vous?
Notre approche va bien au-delà de l’apport financier. Outre un investissement initial pouvant atteindre 200'000 francs, nous offrons aux fondateurs et fondatrices l’accès à du matériel quantique de pointe et à des partenaires industriels dans le monde entier. Nous pouvons aussi mettre les start-ups en relation avec des acteurs du domaine si la demande se fait sentir. À cela s’ajoute un coaching réalisé par des experts chevronnés, dont beaucoup sont issus d’entreprises spécialisées dans la technologie quantique. Nous offrons un accompagnement non seulement sur les questions technologiques, mais aussi sur le développement commercial, la distribution et la gestion. Nous créons un pont entre la recherche et le marché, et permettons ainsi aux prototypes de devenir de véritables produits et aux entreprises d’être prospères.
Quel rôle joue la durabilité dans la sélection des start-ups soutenues?
Nous examinons en priorité les candidatures à l’aune de leur potentiel à faire bouger les choses et à apporter des améliorations tangibles dans un domaine donné. Nous estimons qu’il y a un grand potentiel d’application des technologies quantiques, notamment en combinaison avec l’intelligence artificielle, dans les secteurs de l’énergie, des sciences de la vie et de la finance. C’est pourquoi, dans notre sélection, nous nous concentrons sur les start-ups qui œuvrent dans ces domaines. Nous nous interrogeons toujours sur l’orientation éthique et la durabilité du modèle commercial. Nous sommes convaincus que les technologies quantiques peuvent contribuer de manière décisive à un monde plus durable grâce à leur capacité à optimiser les ressources, tout en restant conscients que cette technologie en est encore à un stade précoce de développement.
En Suisse, quels sont les principaux obstacles à la mise en œuvre de projets de technologie quantique?
Le défi commence là où l’excellence scientifique doit être traduite en applications commercialisables. D’une part, de nombreuses start-ups et PME n’ont pas facilement accès à des infrastructures adaptées à l’industrie; les prototypes sont souvent développés dans des laboratoires universitaires ou délocalisés à l’étranger, ce qui entraîne des coûts élevés et des retards. D’autre part, la propension au risque est moins forte dans l’environnement d’investissement suisse qu’aux États-Unis, par exemple. Cela conduit les jeunes entreprises innovantes à rechercher des capitaux au-delà des frontières nationales et à accélérer leur croissance hors de la Suisse. À cela s’ajoute une pénurie de main-d’œuvre qualifiée. Si nos universités forment bel et bien d’excellents talents, une partie d’entre eux s’exile à l’étranger, attirée par des projets plus importants et une plus grande marge de manœuvre financière. Parallèlement, le soutien de l’État en est encore à ses débuts en Suisse. La Swiss Quantum Initiative a certes permis pour la première fois de mettre en place une coordination nationale, mais celle-ci est encore très récente par rapport à d’autres pays européens, aux États-Unis ou à la Chine.
Comment surmonter ces obstacles?
Nous devons associer de manière ciblée les atouts de la Suisse, à savoir l’excellence de la recherche et la forte capacité d’innovation, au capital, aux infrastructures et à l’industrie. Les start-ups ont besoin d’avoir accès à des environnements de test proches de la réalité, à des investisseurs plus audacieux et à des entreprises partenaires qui développent avec elles les premières applications. Il est tout aussi important de retenir les talents dans notre pays en leur offrant des perspectives attrayantes et un réseau international. C’est précisément là qu’intervient QAI Ventures. En tant que plateforme mondiale, nous créons des programmes destinés aux entrepreneurs qui réunissent des talents, des investisseurs et des partenaires industriels. Car le plus grand danger consiste à renforcer les dépendances lorsque les innovations s’expatrient à l’étranger. La souveraineté technologique ne signifie pas devoir tout développer dans son propre pays, mais pouvoir décider, en toute connaissance de cause, avec quelles technologies nous travaillons et quels partenariats nous concluons. Si nous y parvenons, la Suisse restera non seulement un lieu d’excellence en matière de recherche, mais deviendra également un site de premier plan dans l’utilisation réussie des technologies quantiques, ce qui pourra contribuer à une plus grande durabilité dans l’économie et l’industrie.
