Écosystèmes quantiques - aperçu des principaux écosystèmes mondiaux
Au fur et à mesure que les technologies quantiques passent du laboratoire aux applications concrètes, des écosystèmes mondiaux se forment pour obtenir un avantage précoce. Ce rapport offre un aperçu approfondi des centres quantiques les plus avancés au monde et des forces stratégiques qui alimentent leur croissance.
Course quantique mondiale
Les technologies quantiques sont à l’avant-garde de la prochaine révolution technologique, promettant des impacts transformateurs dans les domaines de l’informatique, de la communication, de la détection et de la cybersécurité.
Alors que les nations et les régions s’efforcent de développer des capacités quantiques, des écosystèmes émergent dans le monde entier, portés par des investissements stratégiques, des recherches de pointe et la création de bassins de talents hautement qualifiés.
Ces écosystèmes ne se contentent pas de façonner l’avenir de la science et de l’industrie, ils redéfinissent aussi la compétitivité mondiale à l’ère numérique.
Aperçu global
... en matière d'investissements publics mondiaux
... en matière de transactions d’investisseurs
Le continent américain a connu une forte hausse en 2021–2022, en partie grâce à quelques accords majeurs, avant de chuter dans les années suivantes. L’Asie, qui a mené en 2020, affiche un déclin constant tout au long de la période, atteignant son plus bas niveau en 2023 avec seulement un léger rebond en 2024. En revanche, l’Europe présente la tendance la plus stable et généralement à la hausse.
Il n’y a pas qu'une seule cause à ces changements régionaux. Les startups quantiques ont connu une forte hausse en 2021–2022 (grands tours de table en phase finale), puis une forte baisse de l’activité de capital-risque en 2023, alors que le capital-risque mondial se resserrait et que les investisseurs réduisaient leurs risques. Plusieurs rapports sectoriels qualifient cela de correction (parfois qualifiée de court « hiver quantique »). En Chine, les investissements proviennent principalement du soutien public et les investissements privés en capital-risque sont plus instables.
2025 marque un tournant: après les fluctuations des années précédentes, le marché a repris de l’élan grâce à d’importantes opérations stratégiques dans tous les centres, témoignant d’une confiance renouvelée dans les technologies quantiques.
Figure : Taille de l’accord par localisation des entreprises financées (2020 - 2025)
(en $M)
Source : Pitchbook
Plongée en profondeur dans les trois principaux centres
Amérique du Nord: centre mondial d’innovation
L’Amérique du Nord, en particulier les États-Unis et le Canada, est classée comme un pôle mondial de l’innovation. Cet écosystème est fortement connecté à l’international et à la maturité commerciale, caractérisé par une forte implication dans l’industrie et des partenariats denses.
Les États-Unis sont l’acteur le plus central du réseau mondial de collaboration quantique, agissant à la fois comme un hub et un intermédiaire, reliant des pays autrement déconnectés.
L’investissement public de la zone est important (7,67 milliards USD aux États-Unis), mais ce qui différencie vraiment l’Amérique du Nord, c’est son approche axée sur l’industrie: les géants technologiques (IBM, Google, Microsoft, Amazon) dominent l’informatique quantique, complétés par une scène dynamique de startups et un financement de capital-risque agressif. Leur principal point fort réside dans la transformation rapide de la recherche en solutions prêtes au marché grâce à une forte synergie entre le milieu universitaire et l’industrie.
Asie: centrée sur le gouvernement et axée sur la recherche
L’Asie, dominée par la Chine et le Japon, correspond à l’archétype du réseau de recherche. La région est profondément ancrée dans les réseaux scientifiques mondiaux, mais est moins mature commercialement que l’Amérique du Nord.
La Chine est en tête de la recherche en communication quantique (39% des publications mondiales) et alloue le plus grand financement public au monde (15,3 milliards USD), reflétant son modèle centré sur l’État. La réglementation en Chine est beaucoup moins présente que dans d’autres pays. Le Japon complète cela par des initiatives telles que Q-LEAP (2018) et la Vision of Quantum Future Society (2022), axées sur l’informatique quantique et la détection.
Le dynamisme du secteur privé est limité: les startups sont peu nombreuses (11 en Chine, 9 au Japon) et les flux d’investissement sont volatils, dominés par des programmes gouvernementaux plutôt que par le capital-risque.
Europe: collaborative et équilibrée
L’Europe se positionne comme un pôle mondial de l’innovation, bien qu’avec une approche plus collaborative et plus axée sur les risques que l’Amérique du Nord. L’Union européenne est en tête mondiale en volume de collaborations, soutenue par des initiatives telles que Quantum Flagship et Horizon Europe.
Des pays comme le Royaume-Uni, l’Allemagne et la France combinent une recherche académique solide avec une participation industrielle structurée. L’Europe accueille 542 entreprises et 293 startups, soutenues par un financement public stable (5,49 milliards USD au Royaume-Uni, 3,45 milliards USD en Allemagne, 2,07 milliards USD en France).
L’Europe peut bénéficier d’une collaboration transfrontalière et d’une stabilité des écosystèmes, favorisant une commercialisation progressive, mais durable.
Exemples réels
Le flux de travail d’IA quantique de D-Wave & Japan Tobacco pour la découverte de médicaments génératifs
En mars 2025, D-Wave et la division pharmaceutique (JT) de Japan Tobacco ont achevé un projet de preuve de concept montrant comment l’informatique quantique peut améliorer la découverte de médicaments génératifs pilotés par l’IA. Leur objectif était de concevoir un flux de travail où les processeurs de recuit quantiques de D-Wave améliorent l’entraînement des grands modèles de langage (LLM) utilisés pour générer de nouveaux candidats médicaments à petites molécules.
Selon The Quantum Insider, les équipes ont construit un flux de travail quantique-hybride, combinant le calcul classique avec l’unité de traitement quantique (QPU) de D-Wave, afin d’entraîner des modèles d’IA générative explorant l’espace chimique et proposant de nouvelles molécules. Cette approche hybride a généré des molécules plus valides et plus «proches de médicaments» que les méthodes traditionnelles uniquement classiques. Les molécules créées grâce à une formation assistée par QPU ont également montré des scores de similarité plus élevés et une meilleure efficacité énergétique, ce qui suggère que l’échantillonnage quantique a aidé le modèle d’IA à mieux comprendre les structures chimiques.
Toshiba & Single Quantum étendent la QKD longue distance à l’aide de SNSPD
Toshiba Europe et Single Quantum ont collaboré pour étendre la portée de transmission de la distribution de clés quantiques (QKD) à 300 km et au-delà via un seul lien fibre. La percée majeure vient de la validation du système QKD de Toshiba en collaboration avec les détecteurs à nanofils supraconducteurs à photon unique (SNSPD) de Single Quantum, qui offrent un bruit extrêmement faible et une grande efficacité de détection. Ces détecteurs permettent une détection précise d’un seul photon même sur des liaisons fibre à haute perte, permettant un QKD sécurisé sans avoir besoin de nœuds intermédiaires de confiance.
Traditionnellement, les liaisons QKD atteignent un maximum d’environ 150 km, car les pertes optiques affaiblissent les signaux quantiques. Les opérateurs réseau compensent généralement en déployant des nœuds de confiance (stations intermédiaires sécurisées qui relaient les clés). Cependant, cela n’est pas toujours réalisable pour les câbles marins, la fibre transfrontalière ou les zones isolées où il n’existe pas d’infrastructures adéquates. En utilisant les SNSPD de Single Quantum, la solution conjointe augmente significativement la distance viable des liaisons, réduisant ou éliminant le besoin de tels nœuds.
Altice Labs démontre un réseau sécurisé quantique pour des applications militaires
Altice Labs a démontré avec succès un réseau de communications tactiques sécurisées quantiquement pour un usage militaire dans le cadre du projet européen de défense DISCRETION (Disruptive SDN Secure Communications for European Defence). La démonstration a eu lieu le 29 janvier 2025 à l’ambassade du Portugal à Bruxelles et a montré comment les technologies quantiques peuvent être intégrées dans des réseaux radio militaires définis par logiciel.
Le projet DISCRETION est une initiative de 6 millions d’euros financée par la Commission européenne, le gouvernement portugais et des partenaires privés. Elle réunit un consortium international dirigé par la société portugaise Deimos Engenharia, avec des contributions d’Altice Labs, Adyta, Instituto de Telecomunicações, Instituto Superior Técnico, Telefónica ID, l’Université polytechnique de Madrid, l’Institut autrichien de technologie et NEXTWORKS.
