Le conseiller fédéral Guy Parmelin rappellera justement l’importance stratégique de cette «deuxième révolution quantique» pour la Suisse – en référence à la première révolution quantique ayant conduit aux semi-conducteurs et à toute l’électronique et l’informatique qui dominent la société actuelle. Les défis que doit relever dans ce domaine notre pays – quelque peu isolé depuis sa sortie en 2021 des négociations sur l’accord-cadre avec l’Union européenne – sont importants, surtout dans un contexte de compétition mondiale acharnée marquée par des programmes ambitieux en Europe, aux États-Unis et en Chine.

Mauro Poggia, président du Conseil d’État genevois, insistera, quant à lui, sur la place particulière qu’occupe Genève dans ce domaine. Une place de choix, d’ailleurs, puisque l’UNIGE mène des recherches de pointe depuis trente ans sur l’intrication, la téléportation ou encore la cryptographie quantique sous l’impulsion de Nicolas Gisin, professeur honoraire à la Faculté des sciences, qui sera le modérateur de la table ronde. Alberto Morpurgo, professeur au Département de physique de la matière quantique (Faculté des sciences), présentera un autre atout de l’alma mater, le Geneva Quantum Centre, une entité nouvellement créée qui fédère toutes les compétences de l’UNIGE dans le domaine quantique aussi bien au niveau théorique et fondamental qu’expérimental et appliqué. Enfin, le canton du bout du lac a le privilège d’abriter ID Quantique, la plus grande entreprise privée du monde dans le domaine de la communication quantique. Cette émanation de l’UNIGE a été cofondée et est dirigée par Grégoire Ribordy qui participera également à la table ronde.

Durant la soirée, d’autres scientifiques et décisionnaires feront le point sur les innovations et les défis de la communication quantique, dont Alberto Di Meglio, responsable de l’innovation au sein du Département des technologies de l’information du CERN, et Konstantin Novoselov, Prix Nobel de physique 2010, qui discutera des futurs matériaux intelligents.
 

Une chaire en communication quantique

Ce rendez-vous, organisé conjointement par l’Université de Genève et le Schaffhausen Institute of Technology (SIT), sera aussi l’occasion de présenter la nouvelle chaire en communication quantique commune aux deux institutions. Elle sera occupée par Wolfgang Tittel, ancien doctorant de Nicolas Gisin récemment revenu à Genève après seize ans passés comme professeur à l’Université de Calgary au Canada, puis à l’Université de technologie de Delft aux Pays-Bas.

Wolfgang Tittel, professeur au Département de physique appliquée, titulaire de la chaire en communication quantique. Image: DR

«Mes travaux porteront surtout sur le développement de réseaux de communication quantique à grande échelle, explique celui qui est aujourd’hui professeur au Département de physique appliquée (Faculté des sciences) et au SIT. L’idée consiste à étudier les connaissances physiques et technologiques nécessaires à la mise au point de tels systèmes, d’abord à l’échelle de la Suisse, puis de l’Europe et, ultimement, du monde. L’objectif de ces réseaux du futur est notamment de transmettre de l’information de manière parfaitement inviolable – ce que permet la cryptographie quantique. Cette communication sécurisée peut être utilisée par les particuliers ou les institutions privées et publiques qui requièrent un haut degré de confidentialité. Cette technologie peut aussi servir à relier entre eux les futurs ordinateurs quantiques dont le fonctionnement, fondamentalement différent de celui des ordinateurs classiques, promet des performances inédites. Cette technologie pourrait aussi connecter des télescopes optiques éloignés les uns des autres et additionner des signaux très faibles provenant d’une source lointaine, par exemple, sans craindre de perdre de l’information en cours de route à cause de l’absorption par les fibres optiques.»

La mise en place de réseaux quantiques à grande échelle demande toutefois de mener encore beaucoup de recherches et de répondre à de nombreuses questions fondamentales. Si les phénomènes quantiques tels que l’intrication de photons sont assez bien maîtrisés sur une distance d’une centaine de kilomètres, aller au-delà demande ce qu’on appelle des «répéteurs quantiques». Ces instruments ne sont pas encore au point mais les physiciens et physiciennes de l’UNIGE travaillent déjà sur des dispositifs alliant des terres rares à des nanostructures. Le défi suivant consistera à intégrer tous les éléments nécessaires à la construction d’un réseau quantique. Et à le faire fonctionner.

«Les technologies quantiques qui comprennent la cryptographie et la communication quantique, mais aussi les ordinateurs, les senseurs et les nouveaux matériaux quantiques représentent des développements technologiques majeurs qui promettent d’exercer un impact très important sur la société, estime Jean-Marc Triscone, vice-recteur de l’UNIGE. Il est encore un peu tôt pour prévoir précisément ce que les ordinateurs quantiques – qui n’existent pas encore – apporteront mais l’ambition est immense. Il est cependant d’ores et déjà évident que la transmission inviolable d’informations que permet la cryptographie quantique est un enjeu majeur et stratégique pour les grandes puissances. Une concurrence féroce fait rage au niveau mondial dans ce domaine, c’est pourquoi il est de plus en plus difficile pour des universités telles que celle de Genève, pourtant pionnière depuis des décennies, de recruter des chercheurs et des chercheuses de grand talent. Il est cependant crucial pour notre institution de poursuivre des activités au plus haut niveau dans cette discipline, de repousser les limites technologiques et de continuer à briller au plus haut niveau mondial. La création de cette chaire fait partie des moyens que nous mettons en œuvre pour y parvenir.»