La formation : axe majeur de la stratégie nationale américaine en quantique

Votée au Congrès fin 2018, la National Quantum Initiative (NQI) de la Maison Blanche est articulée autour de six priorités fondamentales à son exécution : la science, l’industrie, les infrastructures, la sécurité économique, la coopération internationale, et la formation [1]. Pour la mise en œuvre de cette initiative nationale, le Subcommittee for Quantum Information Science du National Science & Technology Council (NSTC) a proposé un budget de 877 milliards de dollars (hors défense) pour l’année fiscale 2022, soit une hausse de 10,6% par rapport à l’année précédente [2].

En fin d’année dernière Eric Lander, directeur de l’Office of Science and Technology Policy (OSTP) et conseiller scientifique de la Maison Blanche jusqu’à février 2022, a réuni les acteurs industriels majeurs en QIST (Quantum Information Science & Technology) pour analyser les bénéfices de l’ordinateur quantique pour la société américaine. Les entreprises présentes à cette table ronde sont les fers de lance de son développement, parmi lesquels on retrouve Google, Microsoft, IBM, AWS (Amazon Web Services), ou encore les startups phares Rigetti Computing, ColdQuanta et PsiQuantum. A cette occasion, Eric Lander a déclaré que les États-Unis continueraient à être à la pointe du progrès scientifique en se concentrant sur les problématiques les plus difficiles et importantes de la discipline, à savoir « investir dans les bons choix technologiques et former les scientifiques, les ingénieurs et les entrepreneurs de demain, le tout dans le cadre de notre modèle américain unique de concurrence et de coopération équitables et libres » [3].

Dans le cadre de la NQI et pour répondre au besoin de formation en QIST, l’OSTP et la National Science Foundation (NSF) ont établi le consortium public/privé Q-12 Education Partnership. Depuis août 2020, cette initiative regroupe le gouvernement fédéral, les industriels et associations professionnelles des filières quantiques, ainsi que la communauté éducative ; l’objectif de ce groupement résidant principalement dans le développement des compétences, de la diversité et de la population d’élèves et étudiants en sciences quantiques. Le partenariat Q-12 Education s’engage à mettre à disposition dès l’enseignement secondaire de ressources pédagogiques et d’opportunités de carrière dans l’administration et en entreprises [4].

QIST Workforce Development National Strategic Plan : accélération de la formation en réponse aux besoins futurs de l’industrie quantique

Dans un contexte de déclin de l’attractivité de la recherche et de protection croissante de la propriété intellectuelle domestique aux États-Unis, le NSTC a rédigé deux rapports d’orientation de la politique scientifique intérieure et extérieure à l’attention de l’administration Biden [5][6]. 

Le sous-comité Economic and Security Implications of Quantum Science (ESIX) a mis en lumière le rôle des talents internationaux en sciences de l’information quantique, dans un document éponyme datant d’octobre 2021. L’ESIX émet une liste de recommandations et préconise de soutenir l’accueil de chercheurs et experts en QIST sur le territoire américain. Les mesures soulevées résident également dans le maintien d’étroites collaborations avec les partenaires scientifiques internationaux et dans la protection de la sécurité et de l’intégrité de la propriété intellectuelle [7].

Dans son nouveau rapport Quantum Information Science & Technology Workforce Development, le NSTC dévoile sa stratégie nationale pour tenter de faire des États-Unis une future puissance industrielle souveraine en matière de main-d’œuvre domestique qualifiée dans le domaine des QIST. Le NSTC identifie alors le développement de compétences en quantique comme priorité cruciale à la sécurité nationale et économique des États-Unis [8]. 

La mise en application du plan national de formation est divisée en quatre approches concomitantes comme suit :

1. Développer et maintenir la connaissance des besoins en ressources humaines de l’écosystème QIST, à court et long termes ;
2. Sensibiliser et éduquer le grand public aux sciences quantiques ;
3. Remédier aux lacunes des parcours éducatifs et formations professionnelles en QIST ; 
4. Rendre les carrières en QIST et domaines connexes plus accessibles et inclusives. 

Chacune des quatre composantes du plan comporte une analyse situationnelle, des recommandations formulées à l’attention du gouvernement, ainsi que des possibilités de mise en œuvre de mesures à échelles académique, universitaire ou industrielle.

Le rapport souligne la nécessité pour la recherche et développement en QIST de l’interdépendance des ressources humaines dans les secteurs public et privé, réparties dans l’administration, les laboratoires nationaux, l’industrie, l’académie et l’enseignement supérieur. L’image donnée aux sciences quantiques est, en outre, un point d’attention abordé par le NSTC, afin d’améliorer l’engagement du public et sa sensibilité aux innovations dans la discipline.

Le développement de compétences dans les QIST en France et en Europe

Prévoyant de créer 16000 emplois directs et indirects à l’horizon 2030, la stratégie française sur les technologies quantiques dévoilée à Paris-Saclay en janvier 2021 a fait de la formation initiale et continue une priorité. Le gouvernement envisage la formation de 5000 nouveaux talents aux technologies quantiques ; de formations techniques en DUT pour assurer le développement industriel de l’ordinateur quantique et de ses technologies associées, de formations d’ingénierie pour répondre à des besoins d’expertise interdisciplinaire en physique et algorithmique, ainsi que de formations doctorantes. Former par la recherche 1700 jeunes chercheurs et doubler le nombre de thèses par an en technologies quantiques d’ici à 2025 est un objectif central du plan de développement de compétences afin de conserver la position favorable de la France en innovation [9].

En Europe, le programme Quantum Flagship est une initiative structurante pour consolider l’excellence de la recherche en technologies quantiques et faire du continent européen un pôle mondial de compétitivité et d’attractivité de l’industrie quantique. Financé à hauteur d’un milliard d’euros sur une période de 10 ans, le Quantum Flagship regroupe plus de 5000 chercheurs européens partenaires. Parmi les actions entreprises dans le cadre de cette initiative, l’éducation en est une des priorités. Des programmes pédagogiques et universitaires – comme des écoles d’été dans les universités européennes – sont proposés aux étudiants et doctorants de l’Union Européenne. Autres composantes pour la dissémination et le développement de compétences en QIST : la mise à dispositions de ressources pédagogiques, la création d’offres de stages et d’emplois, et l’organisation d’évènements (conférences, ateliers, hackathons, etc.) sont également proposés [10].

Ainsi, les États-Unis et l’Union européenne ont identifié la nécessité de développer le capital humain domestique de talents en technologies quantiques pour subvenir aux besoins de l’industrie de demain. Le développement de ces compétences de part et d’autre de l’Atlantique et les déclarations communes de coopération scientifique conjointe, notamment entre la France et les États-Unis en QIST [11], pourraient permettre de fédérer un écosystème de recherche technologique international d’excellence.

Rédacteur

Maxence Balsalobre
Attaché adjoint pour la Science et la Technologie à Washington D.C.,
Nouvelles Technologies de l’Information, de la Communication et de la Sécurité.
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Références

1. https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2020/10/2018_NSTC_National_Strategic_Overview_QIS.pdf
2. https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2021/12/NQI-Annual-Report-FY2022.pdf
3. https://www.whitehouse.gov/ostp/news-updates/2021/10/07/readout-of-white-house-summit-on-quantum-industry-and-society/
4.  https://q12education.org/about
5. https://trahan.house.gov/uploadedfiles/america_competes_act_of_2022_hr_4521.pdf
6. https://www.nytimes.com/2018/10/21/technology/quantum-computing-jobs-immigration-visas.html
7. https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2021/10/2021_NSTC_ESIX_INTL_TALENT_QIS.pdf
8. https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2022/02/QIST-Natl-Workforce-Plan.pdf
9. https://www.entreprises.gouv.fr/files/files/secteurs-d-activite/numerique/enjeux/quantique/dossier_de_presse_quantique.pdf
10. https://qt.eu
11. https://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr/fr/declaration-commune-sur-la-cooperation-franco-americaine-en-science-et-technologie-82546