Par Laurie Jeanne Beaudoin 

Nous savons que la planète n’attendra pas que ses habitants transitionnent vers des habitudes de vie moins néfastes pour l’environnement. Karl Thibault, coordonnateur — entrepreneuriat et programme scientifique à l’Institut quantique — et l’équipe de Quantum for Climate (Q4Climate) s’unissent dans l’espoir d’offrir des solutions, et ce, grâce à la science quantique.  

Il est difficile d’estimer combien de temps s’écoulera avant qu’il soit plus que temps d’agir. Pour ces sept chercheurs de l’Université de Sherbrooke (UdeS) et de profession, c’est maintenant que ça se passe. Leur article scientifique intitulé Quantum Technologies for Climate Change : Preliminary Assessment, récemment publié, est un premier pas pour ouvrir la discussion sur le sujet. Il s’agit aussi d’un appel à la recherche de scientifiques pour qui les sciences quantiques éveillent une clé à la situation environnementale. Même si le projet semble flou, il pourrait s’avérer un réel tournant pour l’avenir.  

Avec la science quantique, il faut sortir de la boite 

Karl Thibault
Crédit : Université de Sherbrooke

Comme Karl Thibault le mentionne dans une nouvelle de l’UdeS publiée en juillet dernier : « En collaboration avec Augustin Di Paolo, maintenant stagiaire postdoctoral au MIT (Massachusetts Institute of Technology) et un ancien de l’IQ, nous avons soulevé cette question alors que nous étions au doctorat en 2019 ». Leur mission encore aujourd’hui est de se mobiliser, d’unir des ressources et des chercheurs de différents domaines pour partager l’idée, étant donné que les sciences quantiques n’offrent pas nécessairement de solutions immédiatement applicables. La recherche interdisciplinaire se rassemble donc : les sciences climatiques, l’industrie agroalimentaire, la logistique du transport ou l’industrie de fabrication de matériaux. L’équipe Quantum for Climate* souhaite rallier plusieurs autres acteurs d’autres disciplines au projet.  

*Q4Climate est une initiative qui rassemble les communautés académique et industrielle autour des sciences quantiques et climatiques dans le but de contribuer à réduire le rythme du changement climatique et à en atténuer les effets. 

Combattre à l’aide de technologies puissantes 

L’ordinateur quantique pourrait bel et bien contribuer, à terme, à trouver des solutions aux changements climatiques. Mais comment? Il serait possible que cette technologie nous aide à optimiser la distribution de l’énergie ou des réseaux de transport, à simuler et à prédire avec précision les interactions complexes à l’origine de phénomènes climatiques, et ainsi, mettre en lumière les sources du problème. De plus, dans certains cas, l’ordinateur quantique permettrait non seulement de résoudre des problèmes complexes plus rapidement, mais aussi de le faire en utilisant très peu d’énergie. 

L’institut Quantique de L’Université de Sherbrooke veut montrer que les changements climatiques sont au cœur de leur préoccupation. Ces technologies sont émergentes et pleines de potentiel, et c’est justement pendant leur développement qu’il faut se soucier de leur impact potentiel sur notre environnement. 

Quelques mots du Pr Louis Taillefer 

Dans une entrevue avec l’animateur Stéphan Bureau, à l’émission Bien entendu, le Pr Louis Taillefer, professeur de physique à l’UdeS et chercheur à l’Institut, explique pourquoi nous devrions nous intéresser à la quantique : « c’est en train de devenir très concret et c’est maintenant utilisé très concrètement dans différentes applications technologiques. » Selon lui, l’engouement lié à ces technologies quantiques se justifie par deux raisons. L’information quantique, soit la manipulation cubique qui permet une plus grande capacité de calculs, et les matériaux quantiques, des matériaux aux propriétés nouvelles, deux domaines de recherche étudiés à Sherbrooke.  

Donc la quantique permet de traiter l’information d’une manière nouvelle, monsieur Taillefer ajoute : « c’est ça qui est excitant, la science quantique est en plein “boum”, les étudiants lancent même leurs propres entreprises ».  

Un peu de théorie sur les quanta 

Une explication de Julien Bobroff, physicien et professeur à l’Université Paris Sud.  

« La science quantique c’est la physique appliquée à petite échelle, celle de l’atome. Ce sont les lois permettant de comprendre comment fonctionne un électron, un grain de lumière, une molécule. Elles ont été découvertes il y a une centaine d’années, à la fois par des théories et des expériences, et n’ont jamais été mises en défaut. Ce sont les lois les plus précises jamais inventées en science, permettant de prévoir des phénomènes 10 chiffres après la virgule. Le problème : ces lois échappent à nos intuitions habituelles. Nous vivons dans un monde “classique” : les objets tombent avec de la gravité, ils sont solides, ils sont là ou absents. À l’échelle de l’atome, les comportements sont différents. Il faut donc développer une nouvelle intuition, être très ouvert, car on ne “voit” pas avec nos yeux les comportements qui se jouent à l’échelle de l’atome. On n’en prend connaissance qu’avec des déductions, des raisonnements et des mesures. » 

Un institut de recherche prodigieux  

L’investissement majeur du Fonds d’excellence en recherche Apogée Canada a permis, en 2016, la création de l’Institut quantique (IQ), un institut de recherche de l’Université de Sherbrooke qui se concentre principalement sur la science et les technologies quantiques. Nous réunissons des scientifiques spécialistes en matériaux quantiques, en information quantique et en ingénierie quantique dans le but d’effectuer des travaux en recherche fondamentale de grande qualité et de développer les technologies quantiques du futur. L’institut quantique de l’université de Sherbrooke compte maintenant plus de 138 étudiants et étudiantes diplômés. L’objectif : placer la communauté étudiante au centre de la recherche dans un environnement ouvert et collaboratif pour accélérer le passage de la science aux technologies quantiques. L’organisation forme des leaders possédant les compétences et la pensée critique essentielle à la création de connaissances pertinentes pour une société en transformation.


Crédit photo @ Université de Sherbrooke

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