Comment investir dans l’informatique quantique

Il faut d’abord distinguer un supercalculateur d’un ordinateur quantique. Bien que les objectifs soient les mêmes, la principale différence réside dans la manière dont ils abordent et résolvent les problèmes.

Un ordinateur classique est alimenté par un ou plusieurs processeurs en son cœur, et la vitesse à laquelle il traite et analyse les données dépend de la puissance de ces processeurs. Ainsi, un supercalculateur, comme ceux d’IBM ou d’Atos, utilise des processeurs traditionnels (GPU) pour réaliser un très grand nombre de calculs simultanément. Il est particulièrement efficace pour résoudre ce qu’on appelle les « problèmes ».déterministe» en parallèle, comme la simulation météorologique, la dynamique des fluides ou l’analyse de grandes bases de données. Ces machines sont optimisées pour maximiser la vitesse et le nombre de calculs par seconde (mesurés en FLOPS).

Pour augmenter cette puissance, on utilise des composants de plus en plus petits, atteignant des dimensions inférieures au nanomètre, là où les règles de la physique quantique prennent le relais de celles de la physique classique. C’est là qu’intervient l’informatique quantique. Contrairement aux ordinateurs classiques qui stockent les informations sous forme de 0 ou de 1 (morceaux), un ordinateur quantique peut enregistrer et traiter ces deux états simultanément (Qubits) grâce à un phénomène appelé superposition, qui multiplie considérablement sa puissance de calcul.

Source : CBInsight

Comme la technologie est encore au stade de la R&D, il n’existe pas de méthode unique pour créer un ordinateur quantique. Aujourd’hui, six méthodes de Qubits sont utilisées à différents stades de maturité :

• Qubits supraconducteurs : ils fonctionnent à des températures proches du zéro absolu, permettant un contrôle précis des états quantiques. Bien que cette technologie soit parmi les plus avancées, elle nécessite d’importants systèmes de refroidissement.
• Qubits ioniques : ces qubits utilisent des ions dans un vide contrôlé par laser. Cependant, ils sont plus lents que les qubits supraconducteurs et leur mise à l’échelle pose des problèmes.
• Qubits de photons : ils exploitent des particules élémentaires de lumière pour réaliser des opérations quantiques, en les manipulant via des dispositifs optiques. Cependant, l’interaction entre les qubits photoniques reste un défi pour les calculs à grande échelle afin d’éviter les erreurs.
• Qubits avec atomes neutres : Des atomes individuels non chargés, comportant un nombre égal d’électrons et de protons, peuvent stocker des informations à différents niveaux d’énergie. Ces atomes peuvent être disposés en matrices très denses, ce qui facilite leur utilisation pour de grands systèmes, mais des problèmes d’interaction restent présents.
• Qubits de spin nucléaires ou électroniques : cette méthode est basée sur le spin des électrons ou des noyaux atomiques, manipulés par des champs magnétiques. Principalement explorés dans la recherche universitaire, ils offrent une cohérence prolongée, favorable à la stabilité informatique, mais leur contrôle précis et leur mise à l’échelle posent des défis techniques.
• Qubits topologiques : encore au stade théorique, cette méthode est encore peu documentée mais reste utilisée par Microsoft.

Faisons donc un petit tour d’horizon des sociétés cotées positionnées sur le segment des supercalculateurs et des ordinateurs quantiques.

Pure-Players du domaine quantique

• IonQ se concentre sur l’informatique quantique à ions piégés, avec des systèmes disponibles auprès des principaux fournisseurs de cloud. C’est la seule entreprise dont les systèmes quantiques sont disponibles sur les cloud d’Amazon Braket, Microsoft Azure et Google Cloud. Il s’agissait de la première entreprise pure-player au Québec.
• Rejets informatiques développe des processeurs quantiques supraconducteurs et a récemment créé une architecture qubit modulaire. La société développe également une plateforme cloud appelée Forest qui permet aux programmeurs d’écrire des algorithmes quantiques.
• Informatique quantique se spécialise dans les systèmes quantiques à température ambiante et les applications commercialisables dans les domaines de la logistique, de la bioinformatique, des sciences de la vie et physiques, de la finance quantitative et de l’automatisation de la conception électronique.
• D-Wave Quantique est un pionnier de la technologie « quantum girdling » (intrication) et fournit un système de cloud quantique à ses clients.

Des géants de la technologie avec des programmes quantiques

• IBM est un géant historique du calcul intensif. L’entreprise est leader dans le domaine de l’informatique quantique (QC). Ils ont lancé leExpérience IBM Qpermettant à plus de 100 clients d’accéder à des ressources quantiques via le cloud. Leur processeur quantique Eagle de 127 qubits est une option de contrôle qualité de premier plan utilisée par de grandes entreprises telles que Goldman Sachs et Boeing. L’entreprise mise beaucoup sur ce segment.
• Google (Alphabet) a fait la une des journaux dans le domaine quantique ces dernières années, notamment après la publication de son article révolutionnaire dans Nature, affirmant que son processeur quantique Sycamore était le premier à atteindre la « suprématie quantique ». Cependant, comme les autres grandes sociétés mentionnées, Alphabet est un conglomérat très diversifié, ce qui signifie que la contribution de l’informatique quantique à la valorisation globale d’Alphabet est probablement modeste.
• Microsoftqui se concentre sur les qubits topologiques et propose des services quantiques via Azure Quantum, développe activement des logiciels quantiques, notamment le SDK Q# (prononcé «Q pointu»). Ils investissent également dans PsiQuantum via leur branche de capital-risque M12. Cependant, l’absence de mention du quantum dans leur rapport financier annuel met en évidence un impact potentiellement limité sur leur valeur boursière à court terme.
• Intel est un candidat sérieux à une implication significative dans l’informatique quantique. En 2019, Intel a annoncé Horse Ridge, la puce quantique de Tunnel Falls et espère l’utiliser pour devenir un acteur majeur dans le domaine du QC.
• Nvidia et ses GPU sont désormais également utilisés pour l’apprentissage profond en IA. Le géant joue un rôle clé dans l’informatique avancée et s’implante au Québec avec cuQuantum. Bien que le quantique soit encore un domaine mineur pour Nvidia, son expertise pourrait être le moteur du succès futur dans ce secteur, rendant ainsi une position d’investissement à long terme attrayante.
• Amazonecomme Microsoft, propose une plate-forme quantique basée sur le cloud au sein d’AWS appelée Braket. Cette plateforme donne accès aux systèmes de D-Wave, Rigetti et IonQ. Cependant, Amazon est une grande entreprise aux intérêts multiples, et le terme « quantique » n’est pas souvent mis en avant dans ses supports de présentation.
• Technologies RTX collabore avec IBM sur la recherche quantique pour les applications de l’aérospatiale, de la défense et du renseignement.
• Tencent est la plus grande entreprise chinoise encore impliquée dans la recherche en informatique quantique. En effet, les géants chinois de la technologie Alibaba et Baiduse sont retirés de la course à l’informatique quantique après avoir fermé leurs unités de recherche en début d’année, sans donner d’explications précises.

Entreprises industrielles

• Honeywell : la société a externalisé sa division Honeywell Quantum Solutions (HQS) en créant Quantinuum, avec l’intention annoncée de la rendre publique. En attendant la scission, investir directement dans Honeywell donne accès au secteur de l’informatique quantique. Même après l’entrée en bourse de Quantinuum, Honeywell devrait conserver une participation importante.

Supercalculateurs

La plupart des sociétés cotées dans le segment des ordinateurs quantiques possèdent également des supercalculateurs. Ce ne sont cependant pas les mêmes qui se démarquent en termes de performances et d’innovation. Nous nous appuierons ici sur Top 500 classifier les performances des supercalculateurs à des fins d’information.

• Hewlett Packard Entreprise est actuellement le leader du marché. Avec son ordinateur Frontier, HPE dispose du supercalculateur le plus puissant depuis 2022 devant Intel (2e), Microsoft (3e), IBM (9e) et Nvidia (10e). L’entreprise compte également quatre supercalculateurs figurant dans le top 10 du classement annuel qui répertorie les 500 supercalculateurs les plus puissants.
• Fujitsule conglomérat multinational japonais, a une longue histoire dans le secteur des supercalculateurs. Avec son ordinateur Fugaku, le groupe dispose du quatrième ordinateur le plus puissant du top 500. Les supercalculateurs de l’entreprise sont utilisés dans des domaines très variés, comme la simulation industrielle, la prévision météorologique ou la recherche scientifique.
• LenovoLe premier fabricant chinois de PC a augmenté sa part de marché dans le domaine des supercalculateurs.
• DMLAle fabricant de microprocesseurs concurrent de Nvidia, est devenu une force majeure sur le marché des supercalculateurs. Les systèmes de calcul intensif sont devenus dépendants des processeurs EPYC d’AMD et des accélérateurs Radeon Instinct en raison de leurs performances compétitives et de leur efficacité énergétique.
• Atossous le nom d’Eviden (groupe cloud computing, big data et sécurité), est l’un des seuls fabricants européens de supercalculateurs. Ses ordinateurs Leonardo (7e) et MareNostrum (8e) sont les plus puissants d’Europe et sont issus du rachat de Bull en 2014. Des rumeurs de scission entre Eviden et Atos sont désormais évoquées.
• Orange, dans le cadre de son partenariat avec HP, se chargera de la partie logicielle tandis que son partenaire fournira le matériel. Cela permettra de maintenir l’indépendance nationale, l’informatique étant utilisée dans des domaines cruciaux comme la défense ou le nucléaire. Cette décision pourrait ne pas être définitive. Les options seront réévaluées lors du changement d’ordinateur (généralement tous les deux ans).

Il est cependant possible de citer joueur pur tel que ParTecune jeune entreprise allemande, et Canaan une petite capitalisation américaine, dédiée au développement et à la fourniture de supercalculateurs et d’ordinateurs quantiques pour aider leurs clients à former des modèles d’IA.

Un seul ETF américain est indirectement exposé aux supercalculateurs et aux ordinateurs quantiques :

• Defiance Quantum ETF : ce tracker cherche à suivre la performance de l’indice Informatique quantique et apprentissage automatique BlueStar qui reproduit les performances des entreprises les plus grandes et les plus liquides des secteurs mondiaux de l’informatique quantique et de l’apprentissage automatique. Ces cinq premières positions sont IonQ (5,16 %), MicroStrategy (3,30 %), D-Wave Quantum (2,48 %), Rigetti Computing (2,16 %) et Coherent Corp (1,90 %). Avec 297 millions de dollars d’actifs sous gestion, les frais sont de 0,40 % et la performance depuis le début de l’année dépasse 18 %.