Le 28 septembre, la société française Pasqal a annoncé qu’elle quittait PROQCIMA, le programme du ministère des Armées destiné à doter la France d’ordinateurs quantiques tolérants aux fautes, après en avoir achevé la première phase. Quatre mois plus tôt, le 22 mai, le gouvernement avait relevé l’ambition de ce même programme : 1 000 qubits logiques dès 2032, contre 128 prévus à l’origine. Ces annonces reposent toutes sur une notion devenue centrale, et rarement expliquée : le qubit logique. Ce guide en reprend les bases.
I. Pourquoi un qubit se trompe
Un qubit est l’unité d’information d’un ordinateur quantique. Là où un bit classique vaut 0 ou 1, le qubit peut se trouver dans une superposition des deux états, que la mesure finit par projeter sur l’un ou l’autre. Cette superposition est fragile : la moindre interaction avec l’environnement, qu’il s’agisse de chaleur, de rayonnement ou de bruit électromagnétique, la dégrade. Les physiciens parlent de décohérence.
Ordre de grandeur : sur les meilleures machines actuelles, une opération à deux qubits échoue de l’ordre d’une fois sur mille. Un processeur classique, lui, se trompe moins d’une fois sur un milliard de milliards d’opérations. Or les algorithmes quantiques utiles, en chimie ou en cryptanalyse, enchaînent des millions, voire des milliards d’opérations. Sans correction, l’erreur l’emporte bien avant la fin du calcul.
II. Le principe : de la redondance sans regarder
En informatique classique, on protège une information en la copiant : trois copies d’un bit permettent de corriger une erreur par vote majoritaire. La mécanique quantique interdit cette solution, car un état quantique inconnu ne peut pas être copié, et le mesurer le détruit.
La correction d’erreurs quantique contourne l’obstacle. L’information d’un qubit est répartie sur plusieurs qubits physiques, dits qubits de données, de manière intriquée. D’autres qubits, dits de mesure, vérifient en permanence des propriétés collectives de ce groupe, par exemple la parité de quatre voisins, sans jamais lire l’information elle-même. Lorsqu’un résultat de vérification change, il signale qu’une erreur s’est produite, et à peu près où. Un logiciel, le décodeur, en déduit la correction à appliquer. L’ensemble se comporte comme un seul qubit, plus fiable : c’est le qubit logique.
III. Le code de surface et la question du seuil
Le schéma le plus étudié est le code de surface, une grille où alternent qubits de données et qubits de mesure. Sa taille s’exprime par une distance : un code de distance d mobilise d² qubits de données et d² − 1 qubits de mesure, soit 17 qubits physiques en distance 3, 49 en distance 5 et 97 en distance 7. Plus la distance est grande, plus il faut d’erreurs simultanées pour corrompre l’information.
Encore faut-il que les qubits physiques soient assez bons. En dessous d’un certain taux d’erreur, le seuil, souvent estimé autour de 1 % pour ce code, agrandir la grille améliore le qubit logique ; au-dessus, cela l’aggrave, car chaque qubit ajouté apporte ses propres erreurs. Les résultats de Google, publiés dans la revue Nature, illustrent ce basculement. En 2023, passer de la distance 3 à la distance 5 ne réduisait l’erreur logique que de 3,028 % à 2,914 % par cycle : un gain marginal. En 2025, avec la puce Willow, chaque palier de distance divise l’erreur par un facteur Λ de 2,14. Le qubit logique de distance 7, construit avec 101 qubits physiques, ne se trompe plus que 0,143 % du temps par cycle et vit 2,4 fois plus longtemps que le meilleur qubit physique de la puce.
Ce résultat valide le principe. Il en montre aussi le coût : une centaine de qubits physiques pour un qubit logique encore loin des taux d’erreur nécessaires à un calcul de grande taille, qui exigera des distances bien supérieures et un décodage en temps réel. Celui de Google prenait en moyenne 63 microsecondes pour des cycles de 1,1 microseconde.
IV. Les voies qui cherchent à réduire la facture
Le coût en qubits physiques, ou surcoût, est devenu le premier critère de comparaison entre technologies. Trois approches retiennent l’attention :
- Les codes qLDPC, choisis par IBM, relient des qubits éloignés et revendiquent, selon l’entreprise, environ 90 % de surcoût en moins que le code de surface. Ils exigent une connectivité plus complexe.
- Les qubits de chat d’Alice & Bob sont conçus pour être naturellement protégés contre l’un des deux types d’erreurs. L’entreprise annonce environ 18 qubits physiques par qubit logique, une affirmation qui n’a pas encore été vérifiée de manière indépendante. Ses « Elevator Codes », présentés en janvier dans une prépublication, reposent sur des simulations, non sur des mesures.
- Les atomes neutres, la technologie de Pasqal, piégés par des faisceaux laser, peuvent être déplacés pour réorganiser les interactions, un atout pour certains codes.
Aucune de ces voies n’a encore démontré un qubit logique de qualité suffisante à grande échelle. C’est pourquoi les programmes publics préfèrent financer plusieurs paris en parallèle.
V. La France change d’échelle
Lancé par des accords-cadres notifiés par la Direction générale de l’armement le 5 mars 2024, pour un plafond de 500 millions d’euros sur au moins dix ans, PROQCIMA a retenu cinq entreprises : Alice & Bob, C12 (nanotubes de carbone), Pasqal, Quandela (photons) et Quobly (silicium). Le programme procède par élimination : trois entreprises au plus en phase 2 (2026-2028), deux en phases 3 et 4 (2028-2032).
L’accélération de la stratégie nationale, annoncée le 22 mai par le président de la République, ajoute 1 milliard d’euros de France 2030 sur 2026-2030, porte l’enveloppe publique à 1,7 milliard d’euros et double le budget de PROQCIMA, à 300 millions d’euros sur quatre ans. Pasqal, qui en sort, indique que le Secrétariat général pour l’investissement et la Direction générale des entreprises lui ont proposé un programme civil de recherche sur le calcul tolérant aux fautes à atomes neutres. Ces informations proviennent de l’entreprise et du gouvernement ; le contenu de ce programme civil n’a pas été rendu public.
Côté infrastructures, le Grand équipement national de calcul intensif (Genci) a acquis en juin une machine de 18 qubits de chat d’Alice & Bob, installée au Très Grand Centre de calcul du CEA et ouverte aux chercheurs à partir de 2027. À l’échelle européenne, le Quantum Act annoncé par la Commission, attendu au deuxième trimestre 2026, n’avait toujours pas été présenté à la fin septembre. Sur le versant industriel, la récente revendication d’IBM montre combien la frontière reste disputée : nous l’avons analysée en détail.
VI. Ce qu’il faut surveiller
- Le contenu et le financement du programme civil proposé à Pasqal.
- La sélection des entreprises retenues à l’issue de la phase 2 de PROQCIMA, en 2028.
- La mise à disposition de la machine d’Alice & Bob au TGCC, prévue en 2027.
- La présentation du Quantum Act européen, désormais attendue en 2027 au plus tard selon la stratégie française.
- De nouveaux résultats publiés au-delà de la distance 7, seul moyen de vérifier que la réduction d’erreur se poursuit.
Sources
- Pasqal, communiqué du 28 septembre 2026
- France 2030, stratégie nationale quantique : l’accélération 2026-2030
- France 2030, programme PROQCIMA
- Google Quantum AI, « Quantum error correction below the surface code threshold » (Nature, 2025)
- Google Quantum AI, « Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit » (Nature, 2023)
- Alice & Bob, Elevator Codes
- Parlement européen, Legislative Train : Quantum Act
Cet article a été préparé avec l’assistance d’une intelligence artificielle, à partir des sources citées.
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