À quoi ressemble la naissance d’une nouvelle technologie à la R&D ? Depuis 2019, une équipe R&D explore les opportunités de l’informatique quantique pour identifier les avancées fondamentales que cette technologie pourrait apporter au secteur de l’énergie. La R&D d'EDF fait partie des pionniers industriels de ce domaine. Découvrez les ingrédients qui composent cette aventure scientifique.
Former des experts capables de concevoir des algorithmes quantiques
Pourquoi est-ce fondamental de travailler sur les algorithmes quantiques ? Car les algorithmes classiques ne sont pas directement transposables sur les ordinateurs quantiques. Il est nécessaire de concevoir de nouveaux algorithmes, ce qui constitue un domaine de recherche très actif aujourd’hui : correction des erreurs, machine learning quantique, applications industrielles des algorithmes quantiques.
Pour relever ce défi, la R&D a constitué dès 2019 une équipe de chercheurs dédiée à ces sujets.
L’un des premiers défis a consisté à former des informaticiens quantiques. Car à la R&D, un informaticien quantique, ça n’existait pas ! Ces spécialistes doivent en effet combiner deux domaines de connaissances complémentaires : une solide maîtrise des mathématiques pour maîtriser les algorithmes quantiques, ainsi que des connaissances en physique quantique pour comprendre le fonctionnement des ordinateurs quantiques.
Identifier des cas d’usage pertinents pour EDF
La R&D a identifié plusieurs domaines dans lesquels les technologies quantiques pourraient apporter des bénéfices :
- La production : vieillissement des matériaux, études probabilistes de sûreté des installations, mécanique des structures.
- L’équilibre offre-demande : planification des arrêts de tranches nucléaires, programmation des moyens de production, optimisation des réseaux
- Les clients : recharge intelligente des véhicules électriques, services vehicle-to-grid, prévision par apprentissage.
- Les infrastructures IT internes : cryptographie post-quantique, utilisation conjointe des processeurs classiques et quantiques pour les simulations.
Des applications connexes, comme les capteurs quantiques pour la détection de défauts, sont également explorées par la R&D.
S’appuyer sur l’écosystème quantique
La R&D ne travaille pas toute seule : elle s’appuie sur un écosystème particulièrement dynamique en France et en Europe, réunissant fabricants d’ordinateurs quantiques, développeurs d’algorithmes quantiques, académiques et industriels.
Pourquoi est-ce essentiel ?
Pour initier des expérimentations
La R&D a d'abord réalisé des tests sur des simulateurs de machines quantiques. Aujourd’hui, elle réalise des tests sur des machines quantiques réelles, autour des cas d’usage portant notamment sur la gestion intelligente de la recharge des véhicules électriques ou sur la rupture des matériaux.
Pour monter en compétences sur les technologies quantiques
Aujourd’hui, la R&D fait partie de cet écosystème solide du quantique, ce qui lui a permis de monter en compétence sur les algorithmes quantiques et de nouer de nombreux partenariats industriels et académiques en France et en Europe. Elle contribue ainsi à plusieurs projets collaboratifs majeurs, notamment le projet européen Pasquans2, le projet BpiFrance i-Démo OECQ, et le projet Île-de-France AQADOC.
Relever les défis de demain
Si les avancées sont nombreuses, plusieurs défis majeurs restent à surmonter parmi lesquels :
La parallélisation d’algorithmes quantiques
Les acteurs du domaine de l'informatique quantique s'accordent aujourd'hui à dire que la meilleure façon de développer l'informatique quantique est de paralléliser les processeurs quantiques à l'aide d'interconnexions quantiques. C’est tout l’objet du projet Île-de-France AQADOC qui vise à développer des algorithmes quantiques distribués et des solutions de réseaux quantiques afin d'obtenir un avantage quantique pour le secteur de l'énergie.
La maîtrise de l’impact énergétique des technologies quantiques
L’objectif est de s’assurer que ces solutions ne soient pas plus énergivores que les technologies informatiques traditionnelles. Conscient de cet enjeu, EDF s’engage dès aujourd’hui dans une démarche responsable. La R&D participe notamment à la Quantum Energy Initiative, aux côtés du CNRS et de startups, pour évaluer l’empreinte énergétique des technologies quantiques et intégrer dès maintenant cette dimension dans le développement des solutions.
FAQ du quantique
