L’appel à projets Maisons du Quantique
Lancé en 2022 et coordonné par le CEA dans le cadre de France 2030, le programme HQI contient, outre la mise en place d’une plateforme nationale de calcul quantique hybride (couplant supercalculateurs et accélérateurs quantiques) et un programme de recherche académique et industriel, un volet dédié au support vers les communautés d’utilisateurs de ces nouveaux moyens de calcul. Au sein de ce volet, la mise en place d’un réseau national de Maisons du Quantique vise à identifier des initiatives de co-localisation des écosystèmes du calcul quantique hybride dans plusieurs régions françaises, à leur proposer un co-financement sur trois années et une mise en réseau à l’échelle nationale, européenne et internationale. En outre, les projets lauréats bénéficieront d’une interface privilégiée avec l’initiative HQI et ses partenaires, notamment via l’accès à la plateforme HQI et aux services associés, mais également au travers d’un essaimage des résultats du programme de recherche.
L’importance de ce projet pour le rayonnement et le développement des compétences régionales en calcul quantique hybride a été soulignée par Loïc Le Loarer, tout nouveau coordinateur de la stratégie nationale des technologies quantiques au sein du Secrétariat Général Pour l’Investissement (SGPI) en charge de France 2030 : « Il est essentiel d’associer les différents pôles d’excellence de notre territoire pour conserver une avance sur ces sujets stratégiques liés au calcul haute performance et pour embarquer de nouvelles communautés académiques et industrielles dans le développement des usages du calcul quantique hybride. Ces maisons vont associer recherche et économie, public et privé et participeront à l’ambition de faire de la France le leader des technologies quantiques. »
L’identification des Maisons du Quantique a été mise en œuvre via un appel à projets, lancé sur le site du programme HQI le 5 juin 2024. Afin d’accompagner les consortia candidats dans la préparation de leurs dossiers, GENCI et le CEA ont organisé, le 1er juillet 2024, une session d’information en ligne, au cours de laquelle les participants ont pu poser leurs questions directement aux pilotes de l’initiative. Une liste de ces questions et des réponses apportées a ensuite été publiée sur la page dédiée à cet appel à projets. Les candidats avaient ensuite jusqu’au 23 août pour envoyer l’ensemble des pièces requises.
Les cinq futures Maisons du Quantique
Au terme de cet appel à projets, GENCI et le CEA, avec la validation de l’ensemble des partenaires de HQI et du SGPI, ont sélectionné cinq projets issus de régions différentes, ayant su développer une vision pérenne sur les plans scientifique et économique, ainsi qu’une volonté de s’intégrer dans un réseau national, européen et international. « Les Maisons du Quantique sont le complément attendu aux équipements acquis dans le cadre de HQI et installés au TGCC, ainsi qu’à la R&D du programme, pour accompagner les utilisateurs et développer l’écosystème français et européen du calcul quantique », souligne Jacques-Charles Lafoucrière, directeur de programme au CEA et coordinateur de HQI.
La Maison du Quantique Alpes (MQA), en Auvergne-Rhône-Alpes (Grenoble)
Ce projet est porté par un consortium formé par l’Université Grenoble Alpes (pilote), le CEA, l’INRIA, le CNRS et Grenoble INP. La Maison du Quantique Alpes propose d’accueillir les différentes communautés intéressées par le calcul quantique hybride et de guider les industriels de tous les secteurs dans le développement d’algorithmes sur des cas d’usage métiers. Elle s’installe au sein du centre d’innovation ouverte Y.SPOT ; l’accompagnement scientifiques, d’innovation et de formation se fera aussi grâce aux apports de la direction de la recherche technologique du CEA, des partenariats rassemblés dans son Hub quantique, ainsi que des expertises de l’Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble du CEA, et de celles de l’Institut Néel du CNRS.
La Maison du Quantique en région Grand Est (MAQUEST) (Strasbourg, Reims et Troyes)
Portée par l’Université de Strasbourg (pilote et co-animateur), l’Université de Reims-Champagne Ardenne-URCA, l’Université de Technologies de Troyes-UTT (co-animateur) et le centre INRIA de l’université de Lorraine, la Maison du Quantique Grand Est – également appelée « MaQuEst » - propose d’accompagner le montage de collaborations industrielles et académiques et d’accueillir les communautés au sein de trois lieux : le Centre Européen des Sciences Quantiques (CESQ) à Strasbourg, le centre de calcul ROMEO à Reims et le Hub Quantique de l’UTT.
La Maison du Quantique Île-de-France (Paris, Saclay et Saint-Germain-en-Laye)
Autour du CEA-List (pilote), des associations Le Lab Quantique et Teratec, et du pôle Systematic Paris-Region, le consortium francilien fédère les écosystèmes de la recherche quantique régionale (PCQT, Quantum-Saclay, QuanTiP, iXCampus, Sorbonne Université) et des acteurs de l’aménagement du territoire (l’EPA de Paris-Saclay, Kadans Science Partners) avec le soutien de la Région Île-de-France. L’initiative propose, en particulier, un accompagnement d’acteurs industriels dans le montage de projets candidats au Pack Quantique de la Région Île-de-France, ainsi qu’un accueil des communautés intéressées par le calcul quantique sur deux pôles clés : Station F à Paris et au MIX à Paris-Saclay. La Maison bénéficiera également des infrastructures de la Cité de l’innovation Sorbonne Université et d’iXcampus à Saint-Germain-en-Laye, pour accueillir de grands évènements.
HYBQUANT, en Nouvelle Aquitaine (Bordeaux)
En Nouvelle Aquitaine, c’est l’Université de Bordeaux (pilote) qui a été sélectionnée, avec le projet HYBQUANT. Il propose la mise en place de co-financement de projets de recherche avec une transversale industrielle dans le cadre de l’initiative régionale NAQUIDIS Center, et d’accueillir les communautés au sein de l’Institut d’Optique Aquitaine et du Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), tous deux localisés à Talence. Les partenaires locaux sont le CNRS, l’Université de Limoges, l’Institut d’Optique Graduate School et le pôle de compétitivité ALPhA-RLH.
La Maison du Quantique Occitanie (MQO – Toulouse et Montpellier)
Le consortium occitan est porté par Toulouse INP, et regroupe l'Université de Montpellier, l’INSA de Toulouse, les laboratoires IRIT, ISDM, ICGM, les centres de calcul CERFACS, CALMIP, ISDM-Mes, les industriels SLB, Eviden-BULL, les SATT AxLR et TTT, les starts up Qualitative Computing et Qraftware, et AD’OCC, l’agence de développement économique de la Région Occitanie.
La Maison du Quantique Occitanie propose d’accompagner les industriels et laboratoires au développement d’algorithmes sur des cas d’usage métiers et d’accueillir les communautés à la fois à Toulouse, au sein de la Cité de Toulouse, et à Montpellier, à la Cité de l’Économie et des Métiers de Demain (CEMD).
Développer les usages du calcul quantique hybride
Le point commun des différents projets sélectionnés, requis dans l’appel à projets, est le développement, au sein des écosystèmes régionaux, de l’usage du calcul quantique hybride. Les Maisons du Quantique doivent être en capacité de proposer, ou d’accompagner, des projets d’exploration des capacités du calcul quantique qui tireront parti des services proposés par la plateforme nationale HQI.
La mise à disposition des moyens de calcul public pour les besoins de la recherche ouverte en calcul quantique hybride est soulignée par Philippe Lavocat, PDG de GENCI : « Au sein du programme HQI, GENCI a contribué à l’acquisition de deux systèmes de calcul quantique, basés sur des atomes neutres (fourni par Pasqal) et sur des photons uniques (acquise auprès de Quandela), qui seront couplés successivement aux supercalculateurs Joliot-Curie, puis Alice Recoque, à partir de 2026, hébergés et opérés par le CEA au sein du centre national de calcul TGCC. Dans le cadre de notre collaboration avec EuroHPC sur les projets HPCQS, EuroQCS-France et Jules Verne, cette plateforme de calcul quantique hybride sera exposée au niveau européen, pour soutenir la recherche ouverte. Il est essentiel que les communautés utilisatrices soient embarquées dans cette aventure, qu’elles aient connaissance de cette infrastructure de recherche et qu’elles puissent en tirer parti pour résoudre des cas d’usage de plus en plus nombreux. »
La Région Île-de-France a montré la voie sur ce type d’initiatives en mettant en place, dès 2020, le Pack Quantique, qui consiste à co-financer des projets d’exploration du possible impact du calcul quantique sur la résolution de problèmes industriels concrets. Treize projets ont ainsi bénéficier de cet accompagnement, liant des partenaires industriels du territoire francilien, des startups expertes du calcul quantique et de laboratoires académiques, pour explorer des domaines aussi divers que l’énergie, le design de médicaments, l’optimisation de processus industriels, la mécanique des fluides, ou encore celui la sécurisation de flux financiers.
Ces projets de collaboration et les résultats qui en sont issus viendront alimenter la réflexion des différents acteurs accompagnés au sein du réseau national des Maisons du Quantique.
Faire rayonner les écosystèmes locaux du calcul quantique hybride
La France a des atouts indéniables pour occuper une place de choix sur la scène internationale du calcul quantique hybride, et le réseau des « Maisons du Quantique » contribuera à ce rayonnement. La mise en place d’une gouvernance nationale de ce réseau doit permettre de faciliter la mise en valeur des écosystèmes locaux du calcul haute performance et du quantique sur le territoire national, mais également vis-à-vis d’autres initiatives à l’international. Cette gouvernance sera établie conjointement entre les porteurs des projets labellisés et les partenaires de l’initiative HQI, à partir du début de l’année 2025.
Le réseau national des Maisons du Quantique s’inspire d’autres initiatives menées à Delft, aux Pays-Bas, mais également sur la Zone d’Innovation de Sherbrooke, au Québec. La connexion de ces réseaux devrait permettre de voir l’émergence de projets collaboratifs particulièrement innovants et attractifs pour les communautés liées au calcul quantique hybride, qu’elles soient utilisatrices ou fournisseuses de ces technologies.