Informatique quantique : exemples d’utilisation actuels à considérer en 2025

10 000 milliards d’opérations par seconde : ce n’est plus une projection lointaine, mais une réalité qui s’installe dans les laboratoires et les centres de données. À l’heure où les frontières entre calcul classique et quantique s’estompent, l’enjeu n’est plus de savoir si l’informatique quantique va bouleverser nos industries, mais comment et à quel rythme elle redéfinit déjà les règles du jeu.

Les algorithmes quantiques prennent le relais là où même les supercalculateurs conventionnels avouent leur impuissance : simuler une molécule particulièrement complexe, par exemple, s’avère désormais possible. Des consortiums de grands industriels embarquent ces machines dans leurs programmes de recherche. Mais le défi est à la hauteur des espoirs : les systèmes restent instables, les erreurs nombreuses, et la robustesse se fait encore attendre.

Avec le cloud quantique, la donne est bouleversée. Ce n’est plus réservé à une élite scientifique : chercheurs et entreprises peuvent désormais louer de la puissance quantique à distance, expérimenter leurs propres algorithmes, franchir des étapes jusque-là inaccessibles. Derrière cet élan, la lutte pour fiabiliser les calculs se poursuit, accélérant une sélection naturelle entre pionniers capables d’industrialiser et cohortes confinées à la démonstration technique.

L’informatique quantique en 2025 : où en sommes-nous vraiment ?

En 2025, la technologie quantique s’affiche en vitrine, bien au-delà de laboratoires confidentiels. IBM, Google, Microsoft ou Amazon donnent accès à leurs ordinateurs quantiques via le cloud, accélérant la structuration du marché de l’informatique quantique et le passage du concept aux premières applications concrètes.

Au centre de chaque architecture, le qubit. Sa nature varie : supraconducteurs pour IBM, ions piégés chez IonQ, photons pour Quandela, atomes neutres pour Pasqal, qubit topologique pour Alice&Bob. Tous font face au même problème : rendre ce qubit stable. Sans une vraie correction d’erreur quantique, impossible de disposer d’un ordinateur quantique universel fiable. On en est encore loin. Les machines du moment, on les appelle NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum), sont fragiles, et seuls des algorithmes adaptés à ces limites parviennent à extraire de la valeur.

Tout un écosystème s’anime : start-up, consortiums, hyperscalers s’engagent dans la course. La France pousse en avant avec Pasqal et Quandela, qui parviennent à intégrer leur matériel dans des usages industriels concrets. D’autres joueurs, Rigetti, D-Wave, Quantinuum, multiplient aussi les démonstrateurs, parfois en conditions réelles, pour forcer la technologie dans ses retranchements.

À ce stade, plusieurs points dominent l’actualité du secteur :

  • Correction d’erreurs quantiques : pour fiabiliser le calcul, c’est le passage obligé.
  • Algorithme de Shor : le fameux code qui menace le chiffrement RSA à grande échelle est encore hors d’atteinte, même si les progrès se poursuivent.
  • Cloud quantique : jamais l’accès n’a été aussi ouvert, mais la supériorité sur les supercalculateurs classiques n’est démontrée que dans des cas très spécifiques.

L’industrie n’a pas encore pris son rythme de croisière, mais l’élan ne retombe pas. Le tempo de l’histoire, c’est la maîtrise des qubits tolérants aux fautes qui l’imposera.

Quels secteurs profitent déjà de la puissance du quantique ?

Le calcul quantique entre en scène dans des domaines qui cherchent un coup d’avance. Dans la finance, de grandes banques testent déjà des algorithmes d’optimisation sur les solutions proposées par IBM ou D-Wave, pour accélérer l’analyse des portefeuilles et la gestion du risque. Les bénéfices se dessinent : ce qui prenait des jours est traité en quelques minutes lorsque la complexité explose.

Du côté de la santé, on parie sur le quantique pour simuler des réactions chimiques d’une ampleur inédite. L’objectif est limpide : accélérer la mise au point de nouveaux traitements, qu’il s’agisse de lutter contre le cancer, les maladies neurodégénératives ou certaines infections virales.

La logistique devient aussi un terrain d’expérimentation : planifier une chaîne d’approvisionnement, calculer des itinéraires optimaux, ajuster les stocks, des industriels s’essaient déjà aux calculateurs quantiques pour aborder ces casse-tête avec un regard neuf.

L’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique commencent enfin à explorer la ressource quantique. Des entreprises assemblent des modèles hybrides, où CPU classiques et processeurs quantiques coopèrent pour accélérer l’entraînement ou réduire la consommation énergétique. Partout dans le monde, start-up, grands groupes et laboratoires s’efforcent de transformer ces avancées en véritables terrains d’expérimentation, dessinant la future carte du marché mondial de l’informatique quantique.

Exemples d’utilisation concrète à surveiller cette année

La cybersécurité prend une autre dimension avec le chiffrement post quantique sur le devant de la scène en 2025. Les standards NIST arrivent, ML-KEM pour l’échange de clé, ML-DSA pour la signature, forçant banques, opérateurs télécom et fournisseurs de services à revoir leurs schémas de sécurité. Le risque que le quantique rende obsolètes RSA et ECC n’appartient plus à l’avenir, la transition débute réellement.

Désormais, la cryptographie hybride s’installe discrètement. Des solutions combinant algorithmes classiques et post-quantiques font leur chemin dans les protocoles TLS, SSH, OpenSSH ou les PKI. De premiers déploiements hybrides apparaissent sur certains réseaux, tandis que les messageries chiffrées et les principaux systèmes d’exploitation dévoilent des intégrations post-quantiques, dans la foulée des nouveaux standards.

Voici quelques dynamiques à suivre de près cette année :

  • Des certifications se préparent : l’ANSSI travaille à la création de référentiels pour certifier les composants post quantiques ; Infineon vise, par exemple, une certification Common Criteria EAL6 pour ses solutions matérielles.
  • La signature électronique monte en puissance : l’adoption croissante d’algorithmes comme FN-DSA ou SLH-DSA permet d’obtenir une robustesse qui dépasse ce que pourraient contrecarrer les ordinateurs classiques.
  • Une migration progressive s’enclenche : certaines sociétés combinent déjà chiffrement symétrique (AES) et techniques post-quantiques pour renforcer la protection des échanges sensibles.

Installer de telles solutions ne ressemble à rien de simple : les réseaux hérités résistent, les équipements ne se renouvellent pas d’un claquement de doigts. Pourtant, la pression monte. Il s’agit de prendre de vitesse les futurs ordinateurs quantiques pleinement opérationnels, avant que le basculement ne soit irréversible.

Jeune femme scientifique analysant des algorithmes quantiques sur hologramme

Vers quelles innovations et opportunités se dirige l’informatique quantique ?

L’innovation quantique n’est plus une promesse abstraite de vitesse. Elle devient un pilier stratégique, mobilisant industriels, alliances technologiques et start-up. Chacun concentre ses efforts sur la correction d’erreur quantique : IBM, Google, mais aussi Alice&Bob ou Quantinuum, cherchent à stabiliser les qubits pour rendre enfin possible la fiabilité industrielle. L’arrivée éventuelle du Q-Day, ce cap où l’ordinateur quantique universel surpassera sans retour le classique sur des problèmes d’envergure, hante déjà toutes les feuilles de route.

Les opportunités quantiques s’articulent désormais autour de plusieurs axes structurants :

  • Le transfert progressif des infrastructures, facilité par les offres cloud des hyperscalers, IBM, Amazon, Microsoft, OVHcloud, qui proposent déjà des outils hybrides pour les phases d’expérimentation.
  • L’intégration de modules quantiques dans les supercalculateurs européens grâce aux projets EuroHPC et Quantum Flagship, ouvrant de nouvelles perspectives en simulation et en optimisation.
  • Un engagement financier impressionnant piloté par l’Union européenne, les États-Unis, la Chine, s’appuyant sur des champions nationaux : Pasqal, Quandela ou Alice&Bob, qui poussent la France à jouer un rôle moteur et à structurer une filière durable.

Toute cette dynamique concourt déjà à l’apparition du CRQC, cette capacité à apporter une réponse quantique à des défis économiques immédiats. Les grandes orientations sont posées : montée en compétence, anticipation réglementaire, mutualisation des moyens, développement d’outils logiciels compatibles. Les décisions prises aujourd’hui forgeront le visage du secteur pour les années à venir.

L’aiguille tourne : chaque percée repousse un peu plus la frontière du réalisable. Reste à savoir qui osera franchir le pas et marquer la prochaine révolution. Ce n’est qu’une question de tempo, et le quantique ne s’annonce jamais… à l’avance.