Derrière une porte discrète du Ve arrondissement de Paris, l’informatique quantique quitte le terrain des promesses pour entrer sur celui du concret. C’est ici que la startup C12 développe son ordinateur quantique universel. Nous avons eu l’occasion de visiter ses locaux, à la croisée du laboratoire de recherche et de l’usine haute précision. Des installations qui témoignent de l’ampleur du défi technique.
Le ton est donné d’entrée. Avant même d’approcher les machines, quelques règles de sécurité s’imposent : l’environnement est strictement contrôlé avec une température stable, un air ultra-filtré et une atmosphère surveillée en permanence. « On a un air bien plus pur que celui de Paris », nous glisse le PDG de C12, Pierre Desjardins.
Salles blanches de nanofabrication, réseaux d’eau dédiés au refroidissement des machines, équipements de métrologie, robots capables de déplacements nanométriques : tout est pensé pour fabriquer, tester et assembler les composants les plus sensibles de l’ordinateur quantique. « Une grande spécialité de C12, c’est d’être capable de fabriquer de A à Z le composant le plus important : la puce quantique, là où se font les calculs », détaille le dirigeant. Une exigence industrielle qui s’inscrit dans le prolongement direct de l’ADN de la startup.
Aux origines de C12
C12 est née en 2020 au sein du laboratoire de physique de l’École normale supérieure de Paris (ENS), l’un des hauts lieux mondiaux de la recherche en physique. À l’origine du projet, des travaux de recherche en électronique quantique visant à explorer de nouveaux matériaux capables d’offrir de meilleures performances que les technologies traditionnelles. La jeune pousse est ainsi issue d’une spin-off académique, et compte parmi ses fondateurs des chercheurs toujours actifs au sein du laboratoire de l’ENS. « L’objectif, dès le départ, n’était pas seulement de faire de la science, mais de construire un produit », souligne le PDG.
Cinq ans plus tard, elle a déjà changé d’échelle. C12 emploie aujourd’hui plus de 60 personnes, majoritairement des chercheurs et ingénieurs spécialisés, et revendique plus de 20 nationalités différentes au sein de ses équipes. « Le quantique attire des talents du monde entier, et on arrive à les faire venir en France autour de ce projet », précise-t-il.
Pour soutenir cette montée en puissance, C12 a levé plus de 25 millions d’euros depuis sa création, auxquels s’ajoute un fort soutien public. La deeptech a notamment obtenu près de 14 millions d’euros dans le cadre du plan France 2030 pour son programme de recherche et développement QARTIQ, qui lui a permis de passer d’une logique de démonstration à une logique d’ingénierie. Une étape clé pour préparer, dans les années à venir, les premières livraisons commerciales.
Les nanotubes de carbone, la recette magique de C12
La visite se poursuit dans les salles blanches de nanofabrication, où sont conçus et sélectionnés les nanotubes de carbone qui servent de base aux qubits développés par la startup. Il s’agit de l’unité de mesure de l’informatique quantique, une alternative aux bits classiques. Pour donner un ordre d’idée, « un nanotube de carbone, c’est mille fois plus petit qu’un cheveu », indique Pierre Desjardins.
Ces structures cylindriques, d’une extrême finesse mais étonnamment longues à l’échelle nanométrique, constituent le cœur de l’approche de C12. Là où d’autres acteurs misent sur des technologies déjà relativement matures, comme les qubits supraconducteurs, la firme tricolore, elle, a fait le choix plus radical des qubits de spin dans des nanotubes de carbone isotopiquement purs. Un positionnement unique, qu’elle revendique comme une voie crédible vers le calcul quantique à grande échelle.
L’enjeu est de taille. Si les ordinateurs quantiques promettent une puissance de calcul encore inatteignable, ils se heurtent aujourd’hui à un obstacle majeur : l’instabilité des qubits et les erreurs qui en découlent. « Le problème central de cette industrie, c’est qu’on n’arrive pas encore à stabiliser suffisamment les qubits pour enchaîner un grand nombre d’opérations sans erreurs », étaye le dirigeant. « Même avec beaucoup de qubits, si les erreurs s’accumulent, le système ne sert à rien », continue-t-il.
C12 attaque le problème à la source. « Corriger les erreurs, c’est nécessaire, mais il faut d’abord les empêcher d’apparaître, là où elles naissent : au niveau du matériau », insiste le PDG. D’où l’utilisation de nanotubes de carbone d’une pureté extrême, soigneusement sélectionnés à l’aide de techniques optiques et de lasers, capables d’analyser leurs propriétés sans les détériorer. Cette étape permet d’identifier les nanotubes les plus adaptés à la fabrication de qubits stables et performants.
Le processus d’assemblage qui vient ensuite est spectaculaire : déposer un nanotube sur une puce revient à « poser un cheveu sur une surface de la taille de Paris », compare le PDG. Afin de privilégier la qualité à la quantité, les puces de C12 comptent un nombre limité de qubits. L’idée est de réduire les erreurs au maximum avant de passer à une plus grande échelle, une stratégie qui diverge de la plupart des concurrents.
Pour faire quoi, au juste ?
C12 le sait, les promesses de cette technologie sont tout bonnement immenses. Elle repose, en effet, sur les propriétés de la mécanique quantique, qui obéit à des lois très différentes des nôtres. À cette échelle, les qubits utilisent la superposition pour explorer plusieurs états simultanément et l’intrication pour agir de concert. Cette synergie permet de traiter en parallèle un nombre colossal de possibilités, là où l’informatique classique avance pas à pas.
« Un ordinateur quantique n’est pas un ordinateur plus rapide, c’est un ordinateur capable de calculer des problèmes qu’on ne sait pas résoudre aujourd’hui, même avec un data center entier », illustre Pierre Desjardins. Cela va de la chimie aux matériaux en passant par la physique, « dès qu’on essaie de simuler la nature, des réactions chimiques ou des systèmes de plus en plus complexes, on est obligé de faire énormément de simplifications », illustre le dirigeant. À terme, l’informatique quantique pourrait permettre de simuler des molécules entières, voire des systèmes biologiques complets, sans ces approximations.
Les applications s’étendent également à l’ingénierie, avec la simulation de phénomènes complexes mêlant contraintes mécaniques, flux thermiques ou aérodynamiques. Des cas d’usage qui intéressent déjà de grands groupes industriels. C12 collabore avec des acteurs comme Air Liquide, Thales ou Dassault Aviation, mais aussi avec l’Armée française. « Aujourd’hui, leur principal enjeu est de comprendre comment ils pourront utiliser cette technologie, sur quels types d’applications », nous explique Pierre Desjardins.
Mais ce n’est pas tout. Une autre filière pourrait largement en bénéficier : l’intelligence artificielle (IA). Sans remplacer les GPU, l’ordinateur quantique pourrait venir renforcer certaines étapes clés, notamment l’entraînement des modèles. « Les limites de l’IA sont aussi les limites de nos ordinateurs classiques. Si l’IA peut bénéficier de résultats issus du quantique, cela pourrait décupler sa puissance », observe le dirigeant.
Pour C12, ces perspectives imposent une vision sur le long terme. L’ordinateur quantique universel n’est pas encore sur le marché, mais l’entreprise en prépare déjà les fondations. L’ambition ultime est de proposer des machines compactes, intégrables dans des data centers, loin des systèmes gigantesques et énergivores explorés par certains acteurs américains.
- C12 a l’ambition de développer un ordinateur quantique universel.
- Dans ses locaux parisiens, la startup fabrique des qubits à partir de nanotubes de carbone, une technologie qui lui est propre.
- Objectif : rendre le quantique fiable, reproductible et enfin utile pour résoudre des problèmes hors de portée des ordinateurs classiques.
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