L’informatique quantique passe de plus en plus du statut de technologie expérimentale à celui d’élément important des stratégies d’entreprise. Nous pensons qu’en 2026, les avantages de l’informatique quantique seront évidents. Dans ce contexte, les méthodes hybrides dépasseront les méthodes purement classiques. Les dirigeants qui agissent dès maintenant positionnent leur entreprise de manière à tirer profit de cette technologie à un stade précoce et à construire des connaissances institutionnelles, des stratégies et des pipelines de talents qui assureront un avantage concurrentiel à long terme.
L’informatique quantique offre un potentiel de transformation. Entièrement mis en œuvre, il pourrait contribuer au développement de meilleurs catalyseurs pour la synthèse d’engrais plus durables, renforcer la gestion des risques grâce à de meilleures prévisions, optimiser la logistique des chaînes logistiques et accélérer la découverte de nouveaux antibiotiques pour lutter contre les bactéries multirésistantes. L’opportunité n’est plus abstraite. En ce qui concerne le matériel, les logiciels et les algorithmes, une évolution particulièrement dynamique se dessine actuellement. Les dirigeants devraient donc se pencher sur les évolutions correspondantes et apprendre à distinguer la substance du battage médiatique. Un rapport récent d’IBM montre que les entreprises qui se préparent à l’avantage quantique d’ici 2027 prévoient un retour sur investissement supérieur de 53 % à celui de leurs concurrents d’ici 2030.
Pourquoi l’informatique quantique est-elle si importante maintenant ? En quoi se distingue-t-il de l’informatique classique ? Quels sont les éléments les plus mûrs pour la création de valeur et comment les entreprises peuvent-elles profiter de cette technologie dans un avenir proche ?
Les ordinateurs classiques codent les informations en bits (0/1) et appliquent des portes logiques déterministes. Les ordinateurs quantiques encodent les informations dans les états quantiques des bits quantiques, également connus sous le nom de « qubits », et font évoluer ces états avec des opérations de porte sous forme de matrices unitaires. Autrement dit, ils offrent une nouvelle manière de représenter les informations et peuvent effectuer des opérations plus complexes sur ces informations.
Ces nouvelles méthodes sont rendues possibles par des phénomènes quantiques tels que la superposition et l’intrication. La superposition nous permet de coder plus d’informations dans les qubits que dans les bits classiques, tandis que l’intrication permet aux qubits de communiquer d’une manière physiquement impossible pour les ordinateurs classiques. La combinaison de ces approches permet de développer une toute nouvelle classe d’algorithmes dont l’exécution n’est pas raisonnablement possible sur du matériel classique. Certains de ces algorithmes peuvent résoudre des problèmes complexes exponentiellement plus rapidement que les meilleures alternatives classiques et offrent le potentiel d’atteindre des accélérations qui permettent de résoudre des problèmes réels et de générer de nouvelles connaissances qui ne pourraient pas être obtenues par les seules méthodes classiques.
L’univers fonctionne selon les lois de la mécanique quantique. Il en va de même pour les ordinateurs quantiques. Il est donc logique qu’ils soient souvent la meilleure méthode pour résoudre certains problèmes.
IBM est convaincu que l’avenir de l’informatique réside dans le supercalcul quantique (QCSC). On entend par QCSC le fait que les CPU, les GPU et les processeurs quantiques (QPU) sont considérés comme des ressources différentes qui travaillent ensemble pour résoudre un problème. L’accélération quantique fait avancer les sous-programmes les plus difficiles ; les ressources classiques exécutent les tâches pour lesquelles elles sont déjà bien adaptées, tout en aidant à l’orchestration et à l’optimisation à grande échelle. Les GPU peuvent effectuer des calculs tensoriels ou reprendre certaines des tâches de calcul du QPU et aider à corriger les erreurs qui peuvent survenir lors des calculs quantiques.
L’informatique quantique offre un potentiel de transformation. En ce qui concerne le matériel, les logiciels et les algorithmes, une évolution particulièrement dynamique se dessine actuellement. Les dirigeants devraient donc se pencher sur les développements correspondants et apprendre à distinguer la substance du battage médiatique.
Scott Crowder, vice-président, IBM Quantum Adoption and Business Development
Au cours des dix dernières années, la communauté a fait des progrès impressionnants dans la construction de systèmes rapides, précis et modulaires, capables d’initialiser, de faire évoluer et de mesurer des états quantiques avec une grande précision – du matériel suffisamment bon pour une utilisation pratique dans l’industrie.
La dernière génération d’ordinateurs quantiques d’IBM atteint des vitesses, une connectivité entre les qubits et des taux d’erreur suffisamment bas pour que l’avantage quantique soit réalisable. C’est pourquoi nous attendons les premiers résultats de ce projet avant la fin de l’année.
En utilisant des couplages avancés capables de relier des puces quantiques entre elles, nous prévoyons de relier plus de 1 000 qubits physiques capables d’exécuter 15 000 portes (étapes d’un calcul quantique) d’ici la fin 2028. Nous prévoyons d’aller encore plus loin avec des codes de correction d’erreurs performants et d’atteindre environ 100 millions de portes sur 200 qubits logiques d’ici la fin 2029. Cet ordre de grandeur ouvrira de nouvelles frontières pour le calcul quantique.
Un kit de développement logiciel (SDK) rapide et complet est indispensable pour que le logiciel ne devienne pas un goulot d’étranglement dans les flux de travail hybrides. Qiskit, le SDK quantique open source le plus populaire, met l’accent sur la vitesse et la qualité des circuits transpilés. Cela est essentiel lorsque les ressources classiques et quantiques travaillent ensemble. En combinaison avec IBM Quantum Platform, les utilisateurs ont accès à des fonctionnalités développées par la communauté qui accélèrent leurs charges de travail et permettent l’intégration avec des outils importants pour le calcul haute performance comme Prefect et Slurm.
À long terme, nous visons l’informatique quantique évolutive et tolérante aux erreurs, dans laquelle de nombreux qubits physiques collaborent pour détecter et corriger les erreurs plus rapidement qu’elles ne se produisent. IBM a récemment développé de nouvelles approches pour la correction d’erreurs quantiques, qui sont nettement plus pratiques que les méthodes utilisées jusqu’à présent. De plus, la puissance nécessaire du décodeur a été démontrée en matériel réel. Grâce à ces progrès, nous avons bon espoir de construire un ordinateur quantique à grande échelle et tolérant aux erreurs avant la fin de la décennie.
Nous sommes persuadés que des avantages quantiques pourront être démontrés avant que des ordinateurs quantiques tolérants aux pannes ne soient mis sur le marché. Pour atteindre cet objectif, nous appliquons trois stratégies : réduction des erreurs pendant le fonctionnement, détection et interruption automatique des exécutions défectueuses et ajustements des opérations sur les résultats afin d’éliminer les erreurs de bruit. L’utilisation de ces techniques de réduction des erreurs, combinée à des flux de travail matériels, logiciels et de supercalcul optimisés et orientés vers le quantique, permet d’ores et déjà de réaliser des calculs quantiques scientifiquement exploitables.
Nous nous rapprochons rapidement de « l’avantage quantique » et donc de « l’exécution d’une tâche de traitement de l’information sur du matériel quantique », dans laquelle, d’une part, l’exactitude du résultat peut être rigoureusement validée et, d’autre part, il existe une séparation quantique qui offre une efficacité, un rapport coût-efficacité ou une précision supérieurs à ceux du calcul classique seul.
L’avantage quantique est à la fois un défi technique et une opportunité commerciale. D’une part, les scientifiques approchent l’avantage quantique par une approche ascendante – ils prouvent rigoureusement certaines routines quantiques qui peuvent surpasser les techniques classiques, dans l’espoir que certaines de ces routines offrent une valeur ajoutée commerciale. D’autre part, les entreprises, qu’il s’agisse de sociétés figurant au classement Fortune 500 ou de start-up, associent leurs problèmes à des algorithmes quantiques existants afin d’obtenir des accélérations heuristiques.
Nous vivons à l’ère de la découverte des algorithmes. Il existe aujourd’hui des algorithmes quantiques qui offrent des solutions prometteuses pour les équations différentielles, certains types de simulations, l’optimisation de certains types d’ensembles de données et l’exécution de tâches d’apprentissage automatique pour certains types de structures de données. L’utilité de ces algorithmes pour une entreprise doit encore être étudiée plus avant. Nous partons du principe que de nouveaux algorithmes verront également le jour.
Les entreprises devraient donc rechercher les domaines dans lesquels l’informatique quantique pourrait offrir des avantages, en identifiant les problèmes difficiles que leurs ordinateurs ont aujourd’hui du mal à résoudre. Ils devraient ensuite élaborer une feuille de route pour la recherche sur les ordinateurs quantiques afin de résoudre ce problème. Ce processus doit être entamé le plus tôt possible afin qu’une entreprise ait suffisamment de temps pour franchir ces étapes.
Les progrès dans le domaine de l’informatique quantique sont le fruit d’un travail d’équipe. Pour réaliser l’avantage quantique et le rendre vérifiable, la communauté devrait utiliser des plateformes ouvertes et des outils logiciels qui permettent à chacun d’échanger des points de référence, d’apprendre ensemble et d’évoluer rapidement. Nous avons également besoin de solides réseaux de collaboration dans lesquels les partenaires peuvent valider les résultats des autres, développer ensemble des normes et se mettre d’accord sur ce que signifie réellement « vérifié », afin que les affirmations concernant l’avantage quantique soient crédibles et comparables. Des chercheurs d’IBM, d’Algorithmiq, du Flatiron Institute, de BlueQubit et d’autres développent à cet effet un tracker dans lequel les chercheurs peuvent publier des candidats prometteurs pour l’avantage quantique, afin que le secteur puisse valider collectivement ses avantages.
Il est tout aussi important d’assurer une intégration transparente avec les systèmes de calcul haute performance et les systèmes de cloud existants, afin de permettre aux entreprises d’expérimenter l’informatique quantique dans le cadre des outils et des cadres de sécurité déjà utilisés. IBM Quantum Platform et Qiskit se concentrent sur la mise à disposition des outils nécessaires à cette intégration.
Enfin, nous avons besoin de pipelines de talents robustes et d’un large accès à l’éducation – des modules d’enseignement aux défis pratiques, en passant par les cours en ligne – afin de disposer d’une main-d’œuvre capable de transformer le potentiel des ordinateurs quantiques en résultats réels. Selon le rapport d’IBM, 61 % de toutes les entreprises interrogées dans le cadre de l’IBM Quantum Readiness Index 2025 ont déclaré qu’elles étaient confrontées à des compétences quantiques insuffisantes.
IBM est impliqué dans le domaine de l’informatique quantique depuis le début, depuis la co-organisation de la conférence de 1981 au cours de laquelle Richard Feynman a proposé un simulateur quantique de la nature, en passant par l’introduction du premier ordinateur quantique basé sur le cloud en 2016, jusqu’à l’exploitation de la puissance de calcul la plus importante et la plus puissante au monde actuellement disponible. La stratégie d’IBM se concentre sur l’informatique quantique utile avec une perspective claire allant de l’avantage quantique à court terme à l’informatique quantique à tolérance de panne avant la fin de la décennie. Actuellement, nous proposons des systèmes cloud de plus de 100 qubits capables d’exécuter plus de 5 000 portes à deux qubits, et ces offres s’étendent chaque année.
Nous nous concentrons tout autant sur le développement de la communauté quantique. Nous avons créé un réseau de centaines d’institutions (et de centaines de milliers d’utilisateurs) travaillant sur la technologie quantique IBM et sur l’informatique quantique. Nous proposons également de solides programmes d’apprentissage en ligne pour aider les débutants et les habitués à étendre leurs compétences.
Enfin, nous prenons des engagements publiquement vérifiables et nous les respectons. Depuis 2020, nous suivons nos plans de développement de l’informatique quantique avec une feuille de route publique et nous cochons les étapes dès que nous les avons atteintes. Nos plans détaillés peuvent être consultés par tous, et nous attendons de l’écosystème qu’il nous oblige à respecter ces engagements.
Les entreprises devraient se fixer des objectifs pratiques : mener des projets pilotes avec une validation claire, investir dans les personnes et se connecter à la communauté qui prouve (et améliore) ce que les ordinateurs quantiques peuvent faire.
Construisons ensemble l’avenir de l’informatique quantique.
