Pour la première fois, un ordinateur quantique a été envoyé dans l’espace et a survécu à son lancement : placé en orbite, il a réussi ses premiers calculs

Les satellites en orbite autour de la Terre collectent une quantité massive de données : informations climatiques, photographies, émissions radio ou données internet. Cependant, leur transmission vers le sol est limitée par la bande passante et les fenêtres de communication restreintes avec les stations terrestres, créant un goulot d'étranglement. Pour contourner ce problème, certains satellites intègrent des puces d'intelligence artificielle pour traiter les données directement en orbite. Cette approche, appelée traitement orbital, est considérée comme une solution prometteuse par les acteurs du spatial, bien qu'elle en soit encore au stade expérimental. Une équipe de physiciens dirigée par Philip Walther, de l'Université de Vienne, a récemment démontré qu'un ordinateur quantique photonique pouvait être envoyé dans l'espace et fonctionner malgré des conditions extrêmes.

Un ordinateur quantique photonique est un type d'ordinateur quantique qui utilise des photons, des particules de lumière, pour encoder et transmettre l'information sous forme de qubits (bits quantiques). Contrairement aux bits classiques, qui ne peuvent être que dans un état 0 ou 1, un qubit peut être dans une superposition de plusieurs états simultanément, ce qui permet à la machine d'explorer un grand nombre de solutions en parallèle. Dans ce processeur, les qubits sont portés par des photons circulant dans des guides optiques gravés sur une puce de verre. Le 23 juin 2025, ce processeur a été envoyé en orbite basse, à environ 510 kilomètres d'altitude, à bord d'une fusée Falcon 9 de SpaceX. L'objectif était de tester sa résistance aux contraintes du lancement et de l'espace.

Les ordinateurs quantiques sont extrêmement fragiles en raison de leur dépendance à la superposition quantique, un état où les qubits existent dans plusieurs états simultanément. Cet état est très sensible aux perturbations extérieures, comme les vibrations, les variations de température, les champs électromagnétiques ou les radiations. La moindre interaction avec l'environnement peut provoquer une décohérence quantique, un phénomène où les qubits perdent leur superposition et reviennent à un état classique (0 ou 1). Cela force l'ordinateur à recommencer le calcul depuis le début. Pour éviter cela, les ordinateurs quantiques doivent être isolés de leur environnement, ce qui rend leur utilisation dans l'espace particulièrement complexe.

Pour résister aux contraintes violentes d'un lancement spatial, le processeur quantique a subi des tests intensifs sur Terre. Il a été soumis à des vibrations et des chocs reproduisant les conditions d'un vol à bord d'une fusée Falcon 9, avec des fréquences de résonance pouvant atteindre 1 500 fois la gravité terrestre. Les composants optiques fragiles ont été fixés sur des platines en titane et les fibres optiques consolidées avec de la résine époxy pour éviter tout mouvement après le décollage. L'objectif était de maintenir l'alignement des guides optiques au micron près, une précision essentielle pour que le processeur reste fonctionnel en orbite.

Une fois en orbite, le processeur a rencontré plusieurs obstacles majeurs. Sur les six détecteurs de photons embarqués, seuls trois sont restés fonctionnels après le lancement. De plus, le rayonnement solaire intense a saturé les détecteurs restants, rendant les mesures inexploitables. L'équipe a dû attendre les passages du satellite dans l'ombre de la Terre, des fenêtres de seulement 30 minutes sur une orbite de 92 minutes, pour effectuer des relevés sensibles. Les détecteurs survivants ont ensuite subi le bombardement des protons des ceintures de Van Allen, deux zones de particules chargées entourant la Terre. Malgré un blindage en aluminium, leur taux de faux positifs a augmenté après 52 jours en orbite.

Un autre défi est survenu avec le laser intégré au processeur, qui génère les paires de photons nécessaires aux calculs quantiques. Le boîtier en Kovar (un alliage de fer, nickel et cobalt) contenait un adhésif qui s'est mis à dégazer dans le vide spatial. Les molécules libérées se sont déposées sur les optiques voisines, formant un film de carbone qui a réduit la puissance du laser de 20 à 4 milliwatts en une semaine. Cette baisse de puissance a privé le processeur de la matière première essentielle à ses calculs, rendant les signaux quantiques trop faibles pour être distingués du bruit généré par les détecteurs irradiés.