Morgan Nguyen, le 10 octobre 2025
Au cours des dernières années, la Chine a considérablement intensifié ses efforts de recherche et développement dans le domaine de la technologie quantique et occupe désormais une position de leader en matière de publications scientifiques liées à la physique quantique. Alors que la Chine réduit l’écart technologique qui la sépare des États-Unis, les avancées en matière de technologie quantique, notamment dans les domaines du décryptage et de la détection, pourraient déterminer si les États-Unis conserveront leur position de leader mondial de l’innovation. Pour préserver leur supériorité technologique, les États-Unis doivent accélérer la recherche, le développement et l’adoption d’applications basées sur la technologie quantique.
Le développement des ordinateurs quantiques, qui utilisent la physique quantique pour résoudre des problèmes à des vitesses impossibles à atteindre avec des ordinateurs classiques, est au cœur des avancées de la technologie quantique. Le « qubit » (abréviation de « bit quantique ») constitue la base de l’informatique quantique. Contrairement aux bits traditionnels, qui représentent soit un 0, soit un 1, les qubits peuvent exister dans plusieurs états simultanément, ce qui permet aux ordinateurs quantiques d’explorer de nombreuses solutions possibles à la fois.
Le déchiffrement quantique tire parti de l’immense vitesse de traitement des ordinateurs quantiques pour contourner les méthodes de chiffrement classiques, ce qui représente un risque considérable pour les informations sensibles. La plupart des systèmes de cryptographie à clé publique utilisés aujourd’hui reposent sur l’hypothèse selon laquelle le déchiffrement des informations chiffrées prend beaucoup de temps. En fonction de la taille de la clé en bits, il faudrait des milliards d’années pour contourner les méthodes de chiffrement standard par une attaque par force brute.
La vitesse de traitement des algorithmes quantiques bouleverse cette conception. L’algorithme de Shor s’est déjà révélé capable de contourner les systèmes RSA et ECC, deux des systèmes de cryptographie à clé publique les plus répandus. Il s’agit d’une menace pour la cybersécurité bien plus grave que les précédentes campagnes de piratage visant les systèmes de sécurité de l’information américains.
D’autres pays ont déjà pris des mesures pour sécuriser leurs lignes de communication contre les principaux algorithmes quantiques. La Chine a réalisé d’importants investissements dans la distribution de clés quantiques (QKD), une méthode de chiffrement quantique fondée sur la physique. En 2016, elle a lancé Micius, le premier satellite quantique au monde, permettant la QKD en espace libre sur de longues distances entre des stations au sol. L’année suivante, elle a mis en place la ligne principale Pékin-Shanghai, une ligne de fibre optique quantique de 2 000 kilomètres qui sert de dorsale pour relier les grandes agglomérations.
Pour se prémunir contre les menaces quantiques, les États-Unis devraient prendre des mesures visant à abandonner progressivement les protocoles de sécurité existants et à adopter de nouvelles techniques cryptographiques résistantes à l’attaque quantique (également appelées « cryptographie post-quantique »). Des techniques telles que la cryptographie basée sur les treillis et la cryptographie basée sur les fonctions de hachage se sont imposées comme des solutions potentielles pour faciliter cette transition.
Au-delà de la cryptographie, les progrès en matière de détection quantique pourraient contrer les tentatives d’interférence dans la navigation et créer de nouveaux avantages stratégiques en matière de détection furtive et d’opérations de précision. Le système de positionnement global (GPS) des États-Unis est la colonne vertébrale des systèmes modernes de navigation, de synchronisation et de communication, soutenant à la fois des applications civiles et militaires dans le monde entier. Cependant, il est extrêmement vulnérable à l’usurpation d’identité et au brouillage, ce qui représente une menace importante pour les opérations militaires et les infrastructures critiques des États-Unis.
Les capteurs quantiques peuvent pallier ce risque en offrant une précision inégalée sans dépendre d’une synchronisation GPS fréquente. En tant que domaine le plus abouti de la recherche quantique, ses futures applications peuvent avoir un impact significatif sur la santé, la défense et la science des matériaux. Des avancées expérimentales telles que le gyroscope atomique peuvent améliorer la furtivité des sous-marins, leur permettant de naviguer avec précision tout en limitant leur exposition en surface. Parallèlement, la précision supérieure des horloges quantiques peut aider les États-Unis dans des opérations où le timing est crucial, comme la cyberguerre.
La Chine et les États-Unis se livrent une concurrence serrée en matière de production scientifique dans le domaine de la détection quantique, Pékin devançant de justesse Washington en tant que premier producteur de publications les plus citées. Mais si les États-Unis sont à la traîne en termes de quantité de recherches, ils conservent néanmoins une avance en matière de qualité, avec un indice H (un indicateur qui mesure la productivité et l’impact des publications) de 67, contre 59 pour la Chine. Toutefois, avec plus de brevets en détection quantique que tout autre pays, la Chine est en tête au niveau mondial pour les applications de cette technologie proches de la commercialisation. En avril dernier, des scientifiques chinois ont testé un système de capteurs quantiques monté sur un drone pour détecter des sous-marins et ont annoncé l’installation du premier gyroscope quantique au monde dans l’espace.
Pour rester compétitifs, les États-Unis devraient accélérer l’intégration des capteurs quantiques dans les applications militaires. Plus largement, ils devraient faire de la recherche quantique une priorité claire et mettre en place un parcours bien défini reliant les avancées scientifiques au déploiement militaire.
Sans investissements urgents dans la technologie quantique, la sécurité nationale américaine sera confrontée à des vulnérabilités croissantes de ses infrastructures numériques et de ses systèmes de navigation à mesure que la Chine renforce ses capacités. En revanche, en agissant de manière décisive pour prendre la tête dans ce domaine, les États-Unis auront le pouvoir non seulement de préserver leur avantage militaire, mais aussi de définir les conditions et les normes de l’innovation à l’ère quantique.
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