Les technologies quantiques devraient avoir des impacts majeurs sur des marchés allant des télécommunications et de la médecine à la finance, mais des progrès dans l'ingénierie des produits sont nécessaires pour mettre les technologies sur le marché, selon la nouvelle feuille de route OIDA Quantum Photonics :Every Photon Counts, produite en collaboration avec Corning.
La feuille de route OSA Industry Development Associates (OIDA) clarifie les applications et le calendrier des technologies quantiques et spécifie les améliorations des composants optiques et photoniques nécessaires pour permettre la commercialisation. Il couvre les trois grands domaines d'application :la détection quantique et la métrologie, communications quantiques et informatique quantique.
La commercialisation de produits tels que les capteurs quantiques pour la navigation sans GPS et les répéteurs quantiques déployables sur le terrain pour les communications seront des jalons importants dans un marché émergent, mais davantage d'investissements dans l'ingénierie des produits sont essentiels. Des appareils SWAP-C inférieurs permettraient de progresser, par exemple, à travers plusieurs catégories de détection, et l'intégration de ces systèmes sur des puces photoniques est un chemin critique pour y parvenir. Bien qu'une certaine intégration soit possible aujourd'hui, plus de fonctionnalités sur puce (par exemple, sources, modulateurs, commutateurs) est nécessaire.
« Alors que le domaine a encore besoin de percées en science quantique, comme un répéteur quantique, la technologie photonique existe déjà largement pour les expériences en laboratoire, " dit Tom Hausken, conseiller principal de l'industrie, La Société d'optique (OSA). « L'ingénierie du produit – de petite taille, poids, puissance et coût - est manquant, soit il est appliqué à une application client spécifique, sans avantage pour le reste du domaine. Le besoin est analogue à la pénurie de talents, pas seulement avec les scientifiques, mais avec des ingénieurs en photonique, micro-ondes et électronique de commande, l'emballage et la cryogénie qui ont l'expertise spécialisée pour mettre la technologie sur le marché."
Bien que le marché de la technologie quantique en soit encore à ses balbutiements, la communauté de l'optique et de la photonique fournit déjà des composants essentiels aux laboratoires de recherche et de développement à court terme pour assurer le progrès. OIDA estime les ventes d'optique et de photonique pour les équipements de laboratoire utilisés par les chercheurs quantiques à environ 100 millions de dollars US par an. Le marché commercial des produits d'utilisation finale quantiques devrait atteindre des milliards de dollars d'ici 2030.
"Le véritable impact de la technologie quantique est ce qu'elle peut faire, qui pourrait être bien plus important que le marché de la technologie elle-même, " Hausken ajoute. " La peur de passer à côté (FOMO) de cet impact sur la compétitivité et la sécurité stimule le financement de la recherche quantique, que l'OIDA estime à environ 2 milliards de dollars par an.
Les secteurs public et privé du monde entier investissent sur plusieurs années dans les technologies quantiques avec comme objectif final des applications prêtes pour le marché. Aux Etats-Unis., la loi sur l'initiative nationale quantique, un plan multi-agences, propose un financement de 1,2 milliard de dollars américains pour la science de l'information quantique sur cinq ans. Le programme Quantum Flagship de l'Union européenne est budgétisé à 1 milliard d'euros sur une période de dix ans.
Les investissements dans l'ingénierie des produits de la technologie quantique pourraient également soutenir les applications classiques. Par exemple, les investissements dans la photonique intégrée à faible perte et les détecteurs à photon unique pourraient générer des avantages dans les communications optiques classiques et l'imagerie à faible luminosité, respectivement. La photonique intégrée offre de nombreuses solutions prometteuses pour la technologie quantique, à l'heure où il offre de multiples solutions dans d'autres domaines.
