Consultations sur la Stratégie quantique nationale : Ce que nous avons entendu

De : Innovation, Sciences et Développement économique Canada

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Iu37-32/2022F-PDF
978-0-660-43309-7

 

Consultations sur la Stratégie quantique nationale : Ce que nous avons entendu [ PDF - 938 ko ]

Table des matières

Synthèse pour la direction

Dans le budget 2021, 360 millions de dollars sont accordés à titre d'investissements sur sept ans pour lancer une Stratégie quantique nationale (SQN). Afin d'aller de l'avant pour élaborer et mettre en œuvre la SQN, Innovation, Sciences et Développement économique Canada (ISDE) a organisé une série de tables rondes avec les principaux intervenants afin de mieux comprendre les possibilités qui s'offrent aux entreprises, aux institutions et aux organisations du secteur quantique, ainsi que les défis qu'elles doivent surmonter. Chaque table ronde a abordé l'un des trois piliers suivants de la SQN : recherche, commercialisation et talent; ou des thèmes de la sécurité ou du contexte international. En parallèle, la contribution du public a été sollicitée au moyen d'une enquête en ligne et d'une adresse électronique dédiée permettant aux intervenants d'apporter leur contribution au Secrétariat de la SQN.

Soixante-dix intervenants issus de grandes et de petites entreprises, d'associations industrielles, d'organismes sans but lucratif, d'universités et de collèges de tout le Canada ont participé aux tables rondes. Plus de 240 personnes ont soumis des contributions anonymes par l'enquête en ligne et par courriel. Le présent rapport fournit un résumé des contributions recueillies tout au long du processus de consultation qui s'est déroulé de juillet à octobre 2021. Il ne se veut pas une interprétation des commentaires des répondants ou une traduction de ceux-ci en solutions politiques; il sert plutôt à les rapporter tels qu'ils ont été formulés.

Les conclusions générales suivantes ont été tirées au sujet de la SQN et du secteur quantique au Canada :

  • Il est temps d'agir, sur tous les fronts, y compris la recherche, le talent, la commercialisation, le contexte international et la sécurité.
  • Le talent est essentiel, car nous sommes confrontés à une forte concurrence internationale pour recruter et retenir les talents.
  • Il est prématuré de désigner des gagnants à ce stade du développement de la technologie quantique, mais de gros investissements sont nécessaires.
  • Le montant global du financement de la SQN pourrait être insuffisant pour atteindre nos objectifs, d'autant plus que d'autres pays ont promis d'investir davantage.
  • L'amélioration des communications (y compris une stratégie de marque) est importante pour faire connaître les avantages d'étudier, de faire des recherches et d'exploiter une entreprise au Canada.
  • Il est nécessaire de mobiliser les utilisateurs et les consommateurs pour les sensibiliser et répondre aux préoccupations relativement l'adoption des technologies quantiques.
  • La collaboration nationale et internationale est essentielle pour que le Canada reste un leader dans le domaine quantique.
  • Le marché intérieur du Canada est petit, nous devons donc établir des liens avec les chercheurs et les entreprises d'autres pays dès le départ.

     

En outre, des résultats ont été obtenus concernant des questions propres aux piliers et aux thèmes de la SQN :

  • Recherche – l'importance d'harmoniser les efforts, de séquencer les activités de la SQN et d'assurer un accès équitable aux technologies quantiques.
  • Commercialisation – les domaines d'application potentiels; les approches pour faire progresser l'adoption des technologies quantiques; la nécessité d'entretenir un écosystème quantique au Canada; et l'intensification de l'activité commerciale quantique.
  • Talent – l'importance d'aborder l'éducation et la formation; l'équité, la diversité et l'inclusion dans la main-d'œuvre quantique; les défis en matière de compétences; et l'application des connaissances au-delà du secteur quantique.
  • Sécurité – il est urgent de jeter les bases de la sécurité quantique, de promouvoir l'adoption de solutions de sécurité, de tirer parti des possibilités commerciales et de sécuriser les chaînes d'approvisionnement.
  • Échelle internationale – les conclusions connexes sont intégrées dans toutes les sections, vu la nature de la thématique internationale.

D'autres conclusions concernaient les considérations sociétales et éthiques de la technologie quantique, la création d'un organe consultatif, les considérations relatives à la propriété intellectuelle (PI) et l'importance de participer à l'élaboration de normes internationales pour les technologies quantiques.

Introduction

Contexte

La science quantique est l'étude, la manipulation et le contrôle des systèmes au niveau atomique et subatomique. Les percées réalisées dernièrement dans ce domaine ont permis un meilleur contrôle des systèmes pour accomplir des tâches complexes avec une plus grande précision.

En tant que plateforme habilitante, la science quantique peut faire progresser des domaines connexes, comme l'informatique, la détection, les communications sécurisées et les matériaux avancés. Toutefois, l'informatique quantique pourrait également contourner les normes de cryptage actuelles et compromettre la sécurité de l'économie numérique.

La science quantique peut stimuler l'économie et la création d'emplois. Une étude commandée par le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) en 2020Note de bas de page 1 révèle que l'incidence économique totale des technologies quantiques au Canada d'ici 2025, ce qui comprend les effets indirects et induits, sera de 533 millions de dollars, avec 1 100 emplois et 188,3 millions de dollars en rendement du capital investi. En 2045, ce secteur devrait représenter 138,9 milliards de dollars, avec 209 200 emplois et 42,3 milliards de dollars de recettes.

Les investissements antérieurs des secteurs privé et public, dont plus d'un milliard de dollars investis par le gouvernement du Canada entre 2009 et 2020, ont contribué à former une communauté de recherche et développement (R et D) hautement qualifiée dans les technologies quantiques. Le secteur quantique canadien, en pleine croissance, compte plus de 100 acteurs écosystémiques, notamment des entreprises, des laboratoires de recherche, des établissements universitaires, des accélérateurs et des incubateurs. La capacité du secteur s'étend d'un bout à l'autre du Canada et couvre plusieurs spécialisations des sciences quantiques.

Dans le budget 2021, le gouvernement prévoit 360 millions de dollars d'investissements sur sept ans pour lancer une stratégie quantique nationale (SQN). La stratégie :

  • amplifiera les forces importantes du Canada dans la recherche quantique;
  • élargira nos technologies, nos entreprises et nos talents prêts à évoluer dans l'univers quantique; en plus de
  • renforcera le leadership mondial du Canada dans ce domaineNote de bas de page 2.

Le gouvernement s'est engagé dans le budget à adopter une approche sensible à l'Analyse comparative entre les sexes plus (ACS+) pour réduire de manière proactive les obstacles à la participation en tenant compte de l'équité, de la diversité et de l'inclusion au fur et à mesure de l'élaboration et de la mise en œuvre de la stratégieNote de bas de page 3. Un secrétariat de la SQN au sein d'Innovation, Sciences et Développement économique Canada (ISDE) coordonnera cette stratégie.

Processus consultatif et méthodologie

ISDE et d'autres ministères et organismes fédéraux ont engagé des conversations continues avec le secteur quantique depuis plusieurs années. En outre, la conseillère scientifique en chef du Canada, Mme Mona Nemer, a réuni un groupe d'intervenants nationaux et internationaux au printemps 2021. Pour s'appuyer sur cette base, en juillet 2021, ISDE a lancé des consultations sur la SQN par l'intermédiaire d'une série de tables rondes virtuelles, d'une enquête en ligne et d'une adresse électronique dédiée permettant aux intervenants d'apporter leur contribution au Secrétariat de la SQN.

Tables rondes

Entre le 20 juillet et le 5 août 2021, ISDE a organisé une série de cinq tables rondes sur invitation qui ont réuni les principaux intervenants afin d'aider le ministère à mieux comprendre les possibilités qui s'offrent aux entreprises, aux institutions et aux organisations du secteur quantique ainsi que les défis qu'elles doivent surmonter. Les participants ont été sélectionnés pour être représentatifs des intervenants actifs dans le domaine de la science quantique ou connaissant le secteur, y compris des participants provenant de grandes et de petites entreprises, d'associations industrielles, d'universités et de collèges, ainsi que de différentes régions. Soixante-dix participants ont assisté aux tables rondes.

Lors de chaque table ronde virtuelle, les participants se sont concentrés sur l'un des trois piliers de la SQN : la recherche, la commercialisation ou le talent; ou sur le thème de la sécurité ou du contexte international. Le document de mobilisation de mise en contexte comprenant une série de questions communes et des questions supplémentaires propres au pilier ou au thème a été remis aux participants avant chaque table ronde. Les questions communes, figurant en annexe, correspondaient aux questions de l'enquête en ligne.

Les discussions de chacune des tables rondes se sont chevauchées avec d'autres piliers et thèmes en raison de la nature transversale des sujets. Les contributions ont été recueillies sans que les participants individuels ou leurs organisations soient cités. Les participants sont encouragés à fournir tout commentaire supplémentaire au Secrétariat de la SQN.

Enquête en ligne et courriel

Parallèlement aux tables rondes, ISDE a mené une enquête publique en ligne sur le site Web de la Stratégie quantique nationale. Les données ont été recueillies du 20 juillet au 8 octobre 2021, analysées et intégrées dans le présent rapport. Plus de 240 participants ont fourni des contributions anonymes au Secrétariat via l'enquête en ligne ou à l'adresse courriel pour la SQN .

Conclusions

Le Secrétariat de la SQN et le secteur de Recherche sur l'opinion publique, communication stratégique et marketing d'ISDE ont analysé les commentaires des tables rondes, les réponses à l'enquête en ligne et les contributions par courriel, et ont cerné des recommandations, des informations et des considérations généraux qui s'appliquent à tous les piliers et les thèmes. Celles-ci sont regroupées sous la rubrique « conclusions générales » et sont également examinées plus en détail dans la mesure où elles se rapportent à chaque pilier et thème. En outre, les conseils, les informations et les considérations propres à chaque pilier ou thème sont abordés dans la section appropriée.

Ce rapport ne se veut pas une interprétation des commentaires des répondants ou une traduction de ceux-ci en solutions politiques; il sert plutôt à les rapporter tels qu'ils ont été formulés. Les éventuelles corrections peuvent être portées à l'attention du Secrétariat de la SQN.

Conclusions générales

Un certain nombre de questions primordiales sont apparues lors des tables rondes et ont été renforcées par les résultats de l'enquête en ligne. Les participants ont indiqué que la prise en compte de ces questions devait être au cœur de la SQN et que la stratégie devait être un document vivant, capable d'évoluer en même temps que le paysage quantique qui se développe rapidement.

Il est temps d'agir, sur tous les fronts : recherche, talents, commercialisation, contexte international et sécurité.

Le domaine quantique se développe rapidement. Le Canada a besoin d'une stratégie cohérente et coordonnée pour rester un chef de file de la recherche quantique, développer de la main-d'œuvre, de l'environnement commercial et de l'infrastructure nécessaires pour soutenir la commercialisation, et être prêt à relever les défis que la quantique pourrait poser à la cryptographie traditionnelle et à la sécurité des données.

Le talent est essentiel, car nous sommes confrontés à une forte concurrence internationale pour recruter et retenir les talents.

Le Canada doit non seulement s'efforcer de conserver les meilleurs talents qu'il produit dans le domaine de la recherche quantique, mais aussi attirer des talents étrangers, et encourager et former la main-d'œuvre diversifiée dont les technologies quantiques auront besoin dans de nombreux secteurs.

Il est prématuré de désigner des gagnants à ce stade du développement de la technologie quantique, mais de gros investissements sont nécessaires.

En adoptant une approche à long terme pour le secteur quantique, en faisant preuve de prévoyance et en assurant un financement sûr, le Canada peut favoriser un écosystème qui permettra à l'innovation de prospérer et de passer de la recherche à l'application commerciale.

Le montant global du financement de la SQN pourrait être insuffisant pour atteindre nos objectifs, d'autant plus que d'autres pays ont promis d'investir davantage.

Le soutien d'un environnement quantique collaboratif qui repose sur nos forces et nos investissements stratégiques positionnera le Canada de façon stratégique pour concurrencer les grands acteurs internationaux.

L'amélioration des communications (y compris une stratégie de marque) est importante pour faire connaître les avantages d'étudier, de faire des recherches et d'exploiter une entreprise au Canada.

La méconnaissance des capacités quantiques du Canada par les étudiants, les investisseurs nationaux et étrangers, et l'industrie contribuera au développement de la main-d'œuvre, aux investissements et à la croissance du secteur. La réputation du Canada en tant que partenaire et supporteur de confiance de la diversité et de l'inclusivité constitue également une occasion d'aider à bâtir la marque canadienne.

Il est nécessaire de mobiliser les utilisateurs finaux et les consommateurs pour les sensibiliser et répondre aux préoccupations relativement l'adoption des technologies quantiques.

Une mobilisation précoce des utilisateurs finaux encouragera la collaboration entre le monde universitaire, l'industrie et le gouvernement, aidera à cibler le développement des applications et soutiendra l'adoption et l'acceptation commerciales des technologies quantiques.

La collaboration nationale et internationale est essentielle pour que le Canada reste un leader dans le domaine quantique.

Pour former un secteur national dynamique pour les technologies quantiques et être compétitif sur le plan international, nous devons coordonner et mobiliser les résultats de l'excellence scientifique du Canada. Cela nécessitera une collaboration entre le monde universitaire, l'industrie et gouvernement.

Le marché intérieur du Canada est petit, nous devons donc établir des liens avec les chercheurs et les entreprises d'autres pays dès le départ.

Le Canada a été un chef de file dans la recherche quantique, mais pour être concurrentiel sur le marché quantique, nous devons nous tourner vers la collaboration internationale, les talents et les investissements étrangers, et l'exportation vers les marchés internationaux.

Conclusions sur le pilier de la recherche

Les participants à la table ronde ont qualifié le secteur quantique de domaine en développement dans lequel les activités de recherche continuent d'être essentielles, le Canada étant un chef de file dans plusieurs domaines de spécialisation. Les conclusions générales qui ont le plus résonné dans le cadre du pilier de la recherche sont les suivantes :

  • un sentiment d'urgence à agir maintenant afin que le Canada ne perde son avantage;
  • la pression de la concurrence internationale pour attirer les meilleurs étudiants et chercheurs;
  • le besoin d'un financement à plus long terme;
  • le désir d'une collaboration accrue entre le milieu universitaire et l'industrie; et
  • l'importance d'établir des partenariats internationaux.

Comme pour les autres piliers et thèmes, il y a eu un consensus sur le fait que le moment est venu d'agir. Le Canada doit continuer à faire œuvre de pionnier en matière de recherche et à accélérer son application, faute de quoi nous risquons de perdre la base de talents qui existe dans tout le pays, ainsi que notre avantage concurrentiel.

L'un des principaux domaines d'action est le maintien des talents, domaine essentiel pour garder leadership canadien en matière d'innovation quantique. Les participants ont prévenu que la capacité de recherche quantique du Canada pourrait s'éroder à mesure que le personnel hautement qualifié (PHQ) s'exode vers d'autres pays. Les participants ont suggéré que l'augmentation du nombre de postes de professeurs d'université, l'encouragement des accords hybrides entre les professeurs et l'industrie, l'amélioration du financement des postdoctorants et des chercheurs scientifiques, et l'établissement de bourses fédérales dédiées aux sciences quantiques pourraient aider à rivaliser avec les autres pays. (Le développement et la rétention de l'expertise quantique sont également traités dans la section Talent du présent rapport).

Plutôt que d'orienter le financement vers des technologies ou des applications spécifiques à ce stade, la Stratégie devrait soutenir de nombreuses options, tout en identifiant et en comblant les lacunes de la recherche stratégique pour les horizons à court et à long terme. Un consensus s'est dégagé sur le fait que la recherche fondamentale et la recherche appliquée doivent être soutenues en parallèle, et que la SQN ne doit pas perdre de vue la valeur de découverte de la recherche fondamentale.

Les participants ont noté que l'ensemble du financement annoncé pour la SQN est inférieur à certains investissements récents de capital-risque dans des entreprises quantiques individuelles aux États-Unis. Néanmoins, un engagement de financement à plus long terme rendra le Canada plus attrayant face à la concurrence internationale. Étant donné que le Canada ne peut pas rivaliser avec les autres pays ou les multinationales en matière de dépenses globales, la SQN doit développer des capacités quantiques en permettant la mise en place d'un écosystème quantique coopératif qui fonctionne en collaboration plutôt qu'en concurrence. De plus, en envisageant ce que devrait être le secteur quantique canadien dans dix ans, nous pouvons établir et renforcer, grâce au financement, les mécanismes de découverte nécessaires dès maintenant.

Il y a eu un consensus sur le fait que le financement d'un plus petit nombre de projets dans un plus grand nombre de domaines serait un mécanisme adapté à la vaste expertise du Canada. Un financement ciblé pour mobiliser un « défi ouvert » a également été suggéré. (Voir les domaines d'application des technologies quantiques dans la section Commercialisation pour des suggestions de domaines candidats au financement.)

Les participants ont également nommé certains programmes et mécanismes de financement spécifiques qui, selon eux, pourraient être élargis, notamment le Fonds stratégique pour l'innovation (FSI) et le Programme d'aide à la recherche industrielle du CNRC (PARI-CNRC). Par exemple, une reconnaissance et un soutien accrus des frais de recherche, des collaborations internationales et des contributions en nature renforceraient l'appui aux chercheurs qui transforment des idées quantiques en produits commerciaux. Certains programmes du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) ont été considérés comme des pratiques exemplaires du point de vue de la recherche. Il a été suggéré que la SQN pourrait s'appuyer sur le succès des programmes du CRSNG intitulés Programme de formation orientée vers la nouveauté, la collaboration et l'expérience en recherche (FONCER) et Alliance.

Le dialogue avec les utilisateurs potentiels des technologies quantiques contribuera à orienter les efforts de recherche et développement. Les participants ont suggéré d'examiner les problèmes de l'industrie que la quantique peut résoudre et les possibilités d'associer la quantique à d'autres domaines de force du Canada. L'amélioration de la culture quantique chez les utilisateurs potentiels, y compris les cadres, sera également importante pour accroître la sensibilisation, la compréhension et, en fin de compte, l'adoption des technologies quantiques.

Tout en continuant à soutenir les chercheurs individuels, il faut également soutenir la collaboration afin d'intégrer et de tirer parti des forces et des collaborations régionales du Canada pour créer un écosystème national solide. Il sera nécessaire d'encourager la collaboration non seulement entre l'industrie et le monde universitaire, mais aussi entre le gouvernement et le monde universitaire (par exemple, le programme de capteurs du CNRC), et entre les laboratoires gouvernementaux, pour faire progresser la technologie quantique sur tous les fronts.

Les contributions en ligne ont fait écho à ce qui a été entendu lors des tables rondes, avec des suggestions concernant plusieurs fils et outils de collaboration :

  • Le milieu universitaire – lancer un centre de recherche quantique phare associé à plusieurs universités canadiennes (par exemple, TRIUMF, Centre canadien d'accélération des particules) et tirer parti de la recherche multidisciplinaire;
  • La géographie – tant l'échelon national, entre les provinces, où des équipes de recherche réparties pourraient collaborer sans se déplacer, qu'à l'échelon international, où les Canadiens pourraient travailler avec des partenaires du G7 sur un nombre ciblé de preuves de concept;
  • Les thématiques – notamment l'arrimage et l'application des technologies quantiques à des défis propres au Canada, à des problèmes industriels présentant un retour sur investissement réaliste, et à des grands défis nationaux conçus pour jeter des ponts entre divers pôles nationaux plutôt que de favoriser la concurrence;
  • Les outils de rechange – un réseau interactif à travers le pipeline de l'innovation.

Pour améliorer la collaboration en matière de recherche, le Canada peut établir des accords internationaux pour coopérer dans le cadre d'initiatives et de stratégies en matière de grandes sciences afin de tirer parti des infrastructures et des leçons apprises ailleurs dans le monde. Les appels au financement européens lancés par des partenaires bilatéraux, comme le Royaume-Uni, le programme Horizon Europe de la Commission européenne, le programme phare Quantum de l'Union européenne et Eureka (un réseau intergouvernemental européen pour la coopération en matière de R et D), offrent un moyen de collaborer avec des partenaires internationaux. Le Canada pourrait envisager de fournir un financement dédié pour soutenir la collaboration entre les chercheurs intra-muros et extra-muros et les entreprises du secteur privé.

L'investissement dans des programmes conjoints de doctorat et de bourses de recherche à l'échelle internationale, soutenus par des accords internationaux, permettra de développer l'expertise et de faire connaître la recherche canadienne. Le Canada peut également réduire les obstacles qui empêchent les étudiants internationaux de travailler ici et s'efforcer de les retenir. Faciliter la transition du postdoctorat à un poste dans une université permettrait aux candidats d'avoir des occasions de carrière au Canada.

Parmi les conclusions propres à la recherche figurent la nécessité d'arrimer et de séquencer les efforts, et de garantir un accès équitable aux technologies quantiques, aujourd'hui et à l'avenir.

Pour tirer parti du rôle de premier plan que le Canada a joué dans de nombreux volets de la recherche quantique, on a proposé que la SQN adopte une vision à long terme, harmonise les efforts aux stratégies nationales et provinciales et améliore les communications et la planification interorganismes, ainsi que les efforts de commercialisation. Le gouvernement devrait favoriser un environnement propice à la recherche de pointe dans une gamme d'organisations, et soutenir les technologies habilitantes telles que la photonique et l'informatique cryogénique.

Bien que les forces du Canada en matière de recherche aient contribué au succès du pays dans le secteur quantique jusqu'à présent, il pourrait être essentiel de viser stratégiquement un équilibre entre les étapes de la recherche (c.-à-d. de la recherche exploratoire au stade précoce à la recherche appliquée au stade ultérieur, plus proche de la commercialisation) à l'avenir. Chacun de ces étapes a ses propres exigences en matière de talents, d'infrastructures et de financement.

Quant au séquencement, il est important de mobiliser les utilisateurs dans la définition des problèmes dès le début et de développer l'ingénierie pour tirer le meilleur parti de la recherche déjà faite en parallèle avec les efforts de recherche en cours.

Les commentaires recueillis lors des tables rondes et de l'enquête en ligne ont souligné l'importance de prendre des mesures pour garantir un accès ouvert et équitable aux technologies quantiques, y compris aux ordinateurs quantiques, pour les chercheurs et les entrepreneurs canadiens, afin que personne ne soit exclu. Parmi les modèles proposés, citons le réseau quantique d'IBM à l'Université de Sherbrooke, le réseau en Colombie-Britannique du Quantum Algorithms Institute et une approche similaire à celle du Technology Innovation Institute d'Abu Dhabi.

La nécessité de soutenir les contributeurs au-delà des principaux centres et de s'efforcer d'inclure les compétences largement dispersées a également été exprimée.

Conclusions sur le pilier de la commercialisation

Les technologies quantiques devraient avoir une incidence sur de nombreux secteurs de l'économie, en augmentant les capacités industrielles et la compétitivité par la mise au point de nouveaux produits et services et en créant de nouvelles vulnérabilités (p. ex. dans les systèmes informatiques et les communications). Compte tenu du potentiel des technologies quantiques, du stade précoce de leur développement et de l'avance du Canada, les conclusions générales relatives à la commercialisation concernent les questions suivantes :

  • les considérations relatives au calendrier et au séquencement;
  • l'évolution des besoins en matière de talents;
  • la nécessité d'offrir un soutien général et un financement des technologies dès maintenant afin de bâtir une marque canadienne et de parvenir à une mobilisation précoce des utilisateurs pour favoriser l'adoption;
  • le rôle des collaborations entre l'industrie et le milieu universitaire; et
  • la nécessité d'une vision internationale pour élargir les marchés.

Bien que pour certaines technologies quantiques, les horizons temporels soient plus longs pour ce qui est de mettre en marché les produits et les services commerciaux, pour d'autres, telles que les capteurs quantiques, il est attendu que les produits soient lancés dans les trois à cinq années suivantes. Ceci étant dit, le temps de préparation est court. Le Canada doit aller de l'avant sur tous les fronts et ne pas attendre que les technologies soient pleinement développées. Nous devons agir rapidement pour soutenir la collaboration entre l'industrie et le monde universitaire afin de continuer de favoriser la commercialisation future.

Pour appliquer le savoir quantique aux besoins des entreprises, celles-ci ont besoin d'un personnel compétent en la matière, capable de transformer les concepts et les recherches en idées utiles. Les compétences comme l'analyse des systèmes, l'ingénierie et l'expertise commerciale, deviendront importantes à mesure que le système quantique évoluera vers la commercialisation. La présence d'employés ayant des connaissances quantiques dans un large éventail d'entreprises et de secteurs favorisera l'acceptation et l'adoption des nouvelles technologies. Pour être compétitif à l'échelle internationale, il est essentiel de d'attirer et de conserver à la fois les talents et les entreprises. (Cette question est abordée plus en détail dans la section Talent.)

En ce qui concerne le soutien aux entreprises du secteur quantique, les participants s'accordent à dire que le gouvernement doit rester ouvert et ne pas choisir de gagnants pour le moment, car le secteur quantique est en développement. À un moment donné, le Canada devra prendre une décision stratégique : soutenir quelques grands acteurs ou projets, ou de nombreux petits.

Il a été noté que le Canada a l'habitude de produire d'excellentes recherches qui, souvent, ne sont pas commercialisées. Le manque de capitaux a été cerné comme la plus grande menace pour le leadership quantique canadien. Les participants ont décrit un plus grand appétit sur le marché international pour investir dans le secteur quantique. Le fait de jumeler des entreprises quantiques canadiennes avec du capital-risque international et d'encourager les jeunes entreprises internationales à créer des filiales canadiennes pourrait contribuer à résoudre ce problème. Israël et l'Inde ont été cités comme des exemples de pays qui ont attiré les succursales locales de grands groupes internationaux de capital-risque. Les participants ont suggéré que le gouvernement peut également éliminer les obstacles qui dissuadent les entreprises internationales de faire des affaires au Canada. Toutefois, nous devons veiller à ce que les investissements étrangers ne se traduisent pas par une propriété étrangère.

Bien que le Canada ait été un des premiers à innover dans le domaine quantique, de nombreux autres pays investissent énormément en vue de mieux bâtir leurs écosystèmes coopératifs et devenir des chefs de file dans le domaine quantique. Les participants ont fait remarquer que le budget de la SQN n'est pas assez important pour rivaliser ceux des autres pays et que le Canada pourrait être dépassé dans le domaine quantique sans un investissement beaucoup plus important. Le secteur quantique devra faire l'objet d'une approche à plus long terme et pourrait nécessiter plus qu'une mise à l'échelle des programmes existants.

Un certain nombre d'approches et de véhicules de financement ont été suggérés, notamment les suivants :

  • un volet quantique à même le FSI;
  • un programme calqué sur le modèle de l'agence américaine DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency);
  • la création d'une catégorie quantique de la Politique sur les retombées industrielles et technologiques d'ISDE, qui précise qu'une certaine partie des dépenses relatives aux contrats en matière de défense doit être effectuée au Canada;
  • l'expansion du Fonds pour les technologies profondes de la Banque de développement du Canada et le crédit d'impôt fédéral pour la recherche scientifique et le développement expérimental;
  • les bourses de fondateur qui permettent aux universitaires de se concentrer sur la création d'entreprises;
  • des consortiums axés sur des objectifs spécifiques ou des domaines de croissance sectorielle;
  • un programme national visant à réduire les risques liés à l'adoption de la technologie quantique.

Les participants aux tables rondes et les réactions à l'enquête en ligne ont indiqué un manque de sensibilisation de l'industrie et du grand public à la quantique et à ses capacités. On a suggéré que le Canada :

  • élabore une stratégie de communication pour tirer parti de son image de marque positive en tant qu'allié de confiance;
  • présente les capacités quantiques afin de susciter la prise de conscience, les possibilités et l'adoption; et
  • lance une discussion sur la sécurité et l'éthique.

Une meilleure promotion, peut-être au moyen d'une campagne éducative, pourrait mettre en évidence les cas d'utilisation et la valeur des technologies quantiques, accroître l'enthousiasme pour la quantique, encourager la diversification de la main-d'œuvre dans le secteur quantique et inciter d'autres personnes à se joindre aux efforts du Canada.

En s'appuyant sur cette prise de conscience, il est nécessaire que les clients et les utilisateurs soient mobilisés dès le début afin de contribuer à guider le développement des applications quantiques et faire progresser l'adoption. Les acteurs du secteur quantique devraient cerner les possibilités de synergie où la quantique peut être associée à d'autres domaines de force du Canada, comme la photonique, la microélectronique et l'expertise en radiofréquence. Les contributions en ligne ont suggéré que le Canada suive le modèle qui l'a rendu compétitif dans les secteurs des semi-conducteurs, de la photonique et des technologies de l'information et de la communication (TIC).

Le fait de réunir plusieurs entreprises et investisseurs canadiens pour fusionner les efforts nationaux dans un fonds d'ancrage plus important permettrait de créer une masse critique d'expertise et de ressources pour être plus compétitif au niveau international. Des collaborations industrie-université ciblées dans des domaines où le Canada est un chef de file, comme l'exploitation minière et la détection quantique, pourraient contribuer à attirer et à retenir les talents, à stimuler le développement d'applications et à attirer des partenaires externes.

Nous devons penser à la scène internationale dès le départ pour faciliter les exportations et la commercialisation à l'étranger, étant donné la taille relativement petite du marché canadien, le retard dans la numérisation de certains secteurs et la pénurie d'acheteurs bien informés. En outre, les plus gros investisseurs et les premiers adoptants des nouvelles technologies se trouvent généralement dans d'autres pays.

Les participants ont noté que la création de nouveaux réseaux et marchés internationaux ou l'exploitation de ceux qui existent déjà, ainsi que l'établissement d'un réseau international d'alliances, contribueront à élargir les possibilités pour les entreprises canadiennes. Les partenariats avec ceux qui peuvent donner accès aux capacités quantiques existantes seront particulièrement précieux. Les participants ont proposé des candidats pour des partenariats stratégiques internationaux, notamment de grands acteurs commerciaux (par exemple, Microsoft, IBM, Google, Amazon) et des États (par exemple, l'Union européenne, l'Allemagne, la France, le Royaume-Uni, les États-Unis, l'Australie), ainsi que des partenaires économiques et de défense (par exemple, le Groupe des cinq, l'OTAN et les pays du G7).

Parallèlement à la conclusion d'accords internationaux avec des partenaires, le gouvernement pourrait soutenir la mise en place de normes et de réglementations internationales, qui apportent une clarté qui peut rassurer les nouveaux adoptants de technologies et ouvrir des débouchés commerciaux aux entreprises canadiennes. Une mise en garde a été formulée relativement à la surrèglementation, qui pourrait imposer des limites au secteur quantique naissant.

Les relations diplomatiques par l'intermédiaire des attachés scientifiques et des délégués commerciaux pourraient être renforcées, en particulier pour les petites entreprises ayant moins d'expérience commerciale. Ces représentants peuvent produire des informations scientifiques et commerciales de pointe et fournir des services de recrutement. La formation d'introduction à la quantique que propose le Québec pourrait servir de modèle pour la construction d'une expertise.

Les conclusions propres à la commercialisation ont relevé :

  • les domaines d'application potentiels des technologies quantiques;
  • les approches pour faire progresser l'adoption;
  • le besoin de développer un écosystème quantique; et
  • les solutions pour mettre à l'échelle les technologies quantiques au Canada.

De nombreux domaines d'application potentiels qui seront accélérés par les technologies quantiques ont été examinés lors des tables rondes et mentionnés dans l'enquête en ligne, notamment :

  • Communications : réseaux, distribution de clés quantiques, Internet quantique – tous étant associés à des possibilités à court terme et une expertise canadienne.
  • Capteurs et transducteurs : il existe des opportunités à court terme, facilement disponibles dans ce domaine.
  • Informatique : matériel, logiciels, intergiciels, algorithmes, traitement de l'information, cryptographie; intelligence artificielle et apprentissage automatique; et diverses applications, notamment dans le domaine de la finance (par exemple, optimisation de portefeuille), de la chimie informatique (par exemple, modélisation avancée de produits pharmaceutiques), de l'environnement (par exemple, simulation de solutions au changement climatique), des transports (par exemple, logistique) et autres possibilités d'optimisation.
  • Informatique hybride : les participants à la table ronde et à l'enquête ont exprimé la nécessité de rapprocher l'informatique classique et l'informatique quantique au moyen d'une technologie hybride, tandis que la société effectue la transition vers l'informatique quantique.

On a également noté que le plus grand potentiel des technologies quantiques est peut-être lié à des utilisations que nous n'avons pas encore découvertes.

Les domaines dans lesquels le Canada est particulièrement fort sont les suivants :

  • Cryptographie quantique (comme il est indiqué ci-dessus);
  • Conception conjointe de piles et optimisation du code, correction des erreurs, et tolérance aux pannes;
  • Optique quantique (expertise nationale en photonique et optique); et
  • Répéteurs quantiques (expertise en matière de satellites, y compris les nouveaux satellites en orbite terrestre basse ou LEO, et de photonique).

Les délais de commercialisation de ces applications sont très différents. Certains, comme la découverte de nouveaux matériaux et de nouveaux médicaments, pourraient n'avoir lieu que dans trois ou quatre ans, tandis que le développement d'applications dans le domaine des communications et de l'informatique pourrait prendre de cinq à quinze ans. D'autres domaines peuvent avoir une incidence sur le développement des technologies quantiques.

Une approche générale pour faire progresser les technologies quantiques a été suggérée. Il s'agit :

  • de comprendre les technologies, leurs niveaux de préparation technologique et ce que cela signifie en emplois dans le secteur;
  • d'élaborer un plan pour tirer parti de chaque technologie et atténuer les risques, comme la planification, les essais, la mobilisation des fournisseurs, le prototypage et l'élaboration de normes; et
  • de mettre en œuvre le plan.

Le gouvernement peut jouer un rôle important pour faire progresser l'adoption de la technologie quantique, notamment par des moyens multiples, dont les suivants :

  • des mandats et des incitatifs à l'adoption, semblables aux incitatifs fiscaux pour les véhicules électriques, ainsi que des incitatifs fiscaux pour que les entreprises investissent et s'installent au Canada;
  • des incitatifs précis pour des industries cibles soutenues par des modèles de partenariat privé-public;
  • la promotion des technologies quantiques auprès des grands investisseurs canadiens et l'éducation à la commercialisation de celles-ci;
  • une approche fédérale-provinciale mixte en matière de commercialisation, y compris le soutien d'outils pratiques tels qu'une plateforme commune pour tester et combler les lacunes commerciales relevées par l'industrie (p. ex. Canada's Centre of Excellence in Next Generation Networks, ou CENGN), ainsi qu'un meilleur accès aux ensembles de données publiques pour trouver des solutions aux problèmes existants et alimenter l'innovation;
  • des programmes et des leviers politiques comme Solutions innovatrices Canada;
  • les installations et l'expertise des laboratoires nationaux afin de résoudre les problèmes scientifiques fondamentaux et de rapprocher les efforts entre le monde universitaire et l'industrie;
  • l'adoption précoce de la technologie dans les opérations afin de renforcer la compréhension;
  • les soutiens à l'exportation;
  • un approvisionnement plus régulier qui suit les accords de contribution et le soutien comme le PARI-CNRC.

Les marchés publics sont considérés comme un outil important, d'autant plus qu'aucune grande entreprise au Canada ne remplit actuellement le rôle de premier acheteur. On a noté qu'une diffusion améliorée de l'information et des processus d'approvisionnement plus souples, mettant notamment en jeu le ministère de la Défense nationale (MDN), aideraient les petites entreprises et favoriseraient l'innovation.

Les participants ont proposé une approche à trois volets pour accroître l'adoption des technologies quantiques à l'échelle nationale :

  • l'éducation, pour sensibiliser et expliquer la technologie quantique;
  • l'expérimentation pour encourager les entreprises canadiennes à explorer et tester des solutions; et
  • les projets pilotes, pour créer des cas d'utilisation quantiques et promouvoir l'adoption.

Lorsque les produits et les services quantiques commerciaux deviendront disponibles, les entreprises devront reconnaître leur valeur. Les entreprises ont tendance à être neutres en matière de technologie et soutiendront les outils qui leur apporteront des solutions et amélioreront leurs résultats, mais nous devons présenter de manière claire les risques, notamment le risque d'inaction, et les ressources nécessaires à l'adoption.

En approchant les entreprises pour mieux comprendre leurs problèmes, les développeurs de technologies peuvent mieux cibler leurs efforts de développement et élaborer des cas d'utilisation quantiques. L'élargissement de la discussion à des personnes ayant des points de vue différents peut générer de nouvelles idées. Les secteurs banquier et financier sont positionnés pour être des utilisateurs précoces, et ils sont bien financés. Un message similaire a été formulé dans l'enquête : les secteurs de la finance et de la défense étant les moteurs de l'innovation, il pourrait être opportun pour le gouvernement d'établir des liens avec des entreprises de premier plan dans ces secteurs et pas seulement des entreprises en démarrage.

Le Canada doit développer un écosystème quantique comprenant des entreprises allant des petites et moyennes entreprises aux multinationales, des partenaires de la chaîne d'approvisionnement de toutes les parties du cycle de vie de la technologie, des organismes sans but lucratif et des établissements d'enseignement pour faire du secteur quantique un secteur durable, dynamique et robuste.

Les participants ont indiqué qu'on devrait continuer de soutenir les grappes et les centres d'excellence existants plutôt que de disperser les ressources dans tout le pays. Les incubateurs et les accélérateurs, ainsi que des programmes tels que le Programme Défi « Internet des objets : capteurs quantiques » du CNRC et le programme Innovation pour la défense, l'excellence et la sécurité du MDN et de RDDC ont été mis de l'avant. Un point de contact central au sein du gouvernement sera d'une valeur inestimable pour la coordination et l'établissement d'une feuille de route.

De l'application de la recherche à la commercialisation, le Canada est confronté à un certain nombre de défis pour ce qui est d'accroître le secteur quantique, de faire progresser l'adoption au pays et d'être compétitif à l'étranger. Voici les solutions potentielles :

  • construire une culture entrepreneuriale forte;
  • mettre en relation les développeurs et les utilisateurs potentiels (secteurs récepteurs) afin de générer des cas d'utilisation quantiques et de faire correspondre les solutions; par exemple, les jeunes entreprises devraient travailler en étroite collaboration avec les grands acteurs du secteur privé qui font tourner l'économie (par exemple, banques, télécommunications);
  • créer un centre de transfert de technologie quantique;
  • promouvoir des initiatives qui soutiennent les entreprises en démarrage, comme le Creative Destruction Lab;
  • élargir les programmes de financement solides, comme le Programme Défi « Internet des objets : capteurs quantiques » du CNRC et Technologies du développement durable Canada; et
  • utiliser les marchés publics pour éliminer les risques liées aux technologies quantiques, démontrer ces technologies et développer la confiance des utilisateurs.

Les participants à la table ronde et les répondants en ligne ont parlé des problèmes propres à la mise à l'échelle de la petite chaîne d'approvisionnement technologique du Canada et de la nécessité d'établir certaines infrastructures essentielles. On a suggéré que la SQN traite de la « manufacturabilité » qui sera nécessaire pour développer une filière de la fabrication quantique. Plus précisément, on a recommandé que le Canada s'intéresse à tous les maillons de la chaîne de valeur : recherche, prototypage, conditionnement, essais et capacité de production de volumes modestes à importants, le cas échéant.

Conclusions sur le pilier des talents

L'importance du recrutement, du maintient au pays et du développement des talents quantiques a figuré en bonne place dans toutes les discussions des tables rondes et dans les résultats de l'enquête en ligne, car elle est liée à tous les autres piliers et thèmes de la SQN. Plus précisément, pour éviter une pénurie de main-d'œuvre qualifiée et rester compétitif à mesure que la concurrence mondiale s'intensifie, le Canada doit attirer des talents à l'aise dans le domaine quantique aux universités et à l'industrie.

Les principales conclusions relatives aux talents concernent les questions suivantes :

  • le moment et le rythme des efforts déployés pour répondre aux besoins en matière de talents;
  • les incertitudes en matière de financement qui ont une incidence sur la capacité du Canada à recycler les talents;
  • le rôle des collaborations entre l'industrie et le milieu universitaire pour favoriser le maintien des talents au pays;
  • le besoin de communications et d'une stratégie de marque pour attirer les talents au Canada; et
  • l'utilisation d'autres leviers pour renforcer notre position dans la concurrence internationale pour les talents.

Un consensus s'est dégagé sur le fait que le développement du bassin de talents doit se faire immédiatement et rapidement. Cela prendra du temps et de nombreux autres pays ont déjà commencé à agir.

Il est essentiel de développer, d'attirer et de retenir les talents. Le secteur quantique reste un domaine naissant, et le personnel hautement qualifié est essentiel à son développement. Le Canada doit non seulement continuer à développer et à attirer de nouveaux talents, mais aussi conserver les talents existants. Comme il est indiqué dans la section sur la commercialisation, les entreprises ont besoin d'un personnel compétent en matière quantique, capable de traduire les concepts et les recherches en idées utiles. Les compétences comme l'analyse des systèmes, l'ingénierie, et l'expertise commerciale deviendront importantes à mesure que le système quantique évoluera vers la commercialisation. La présence d'employés ayant des connaissances quantiques dans un large éventail d'entreprises et de secteurs favorisera l'acceptation et l'adoption des nouvelles technologies.

Dans le monde universitaire, de nombreux membres du PHQ sont perdus au profit d'autres pays parce qu'il n'y a pas assez de financement pour les bourses, les postdoctorants et les chercheurs. Il a été suggéré que les universités canadiennes facilitent la transition du postdoctorat à des postes universitaires afin que les candidats aient des possibilités d'emploi dans leur pays et ne soient pas recrutés dans d'autres pays. Il a été noté que pour assurer la stabilité des étudiants diplômés, un financement ferme d'au moins cinq ans est nécessaire.

Des programmes efficaces de financement des talents ont été mentionnés, comme le programme FONCER du CRSNG, qui a réussi à développer les talents de la prochaine génération. Le programme Alberta Technical University of Munich School entre l'Université de l'Alberta et l'Allemagne aide également à identifier et à financer le PHQ.

Sur la question du financement, pour le PHQ engagé dans des entreprises commerciales, des préoccupations ont été exprimées quant au fait que de nombreuses personnes formées dans le secteur quantique quittent le Canada pour créer des entreprises où le capital-risque est plus facile à obtenir et où l'environnement est plus favorable aux affaires.

Des collaborations accrues entre l'industrie et les universités sont nécessaires pour attirer les talents de la recherche vers les écosystèmes d'innovation et l'industrie. La plateforme d'innovation dans l'information intelligente du Sud de l'Ontario, le CRSNG et le soutien de Mitacs pour la transition du PHQ vers l'industrie ont été cités, bien que le niveau actuel de commercialisation au Canada limite la capacité réceptrice.

Le soutien à la recherche de pointe permet également d'attirer et de maintenir au pays les meilleurs talents et de créer un environnement propice à l'épanouissement d'une communauté dynamique de jeunes entreprises. Il a toutefois été noté qu'il faudra un changement de culture pour qu'on établisse l'objectif de transformer des entreprises en démarrage en grandes entreprises, plutôt que de viser à être racheté.

Si la plupart des gens peuvent désormais travailler de n'importe où, le lieu reste important. La SQN devrait tirer parti de l'image de marque du Canada en vantant ses avantages sociaux, culturels et économiques. Nous avons des antécédents convaincants, mais nous devons mieux la raconter à ceux qui poursuivent leurs études, leurs recherches et leur commercialisation. Une large diffusion de la SQN permettra de sensibiliser les acteurs du secteur et de signaler notre soutien, ce qui pourrait contribuer à attirer et à maintenir les talents au pays. L'accent mis par le Canada sur l'utilisation responsable et éthique des technologies quantiques pour le plus grand bien pourrait constituer un différentiateur de marque attrayant. (Pour en savoir plus sur les considérations sociétales et éthiques, voir la section Autres conclusions.)

Il y a eu un consensus sur le fait que le Canada devrait s'inquiéter du fait que d'autres pays investissent massivement dans le domaine quantique, car nous rivalisons à l'échelle internationale pour attirer et conserver les talents. La société canadienne peut être très attrayante pour les talents étrangers. Cependant, le Canada peut faire mieux en utilisant les réseaux internationaux à son avantage et en développant des accords de coopération avec d'autres pays. Sur le plan universitaire, les programmes de doctorat mixtes internationaux et d'autres programmes de mobilité peuvent contribuer à faire venir des étudiants étrangers au Canada et permettre aux étudiants canadiens d'étudier à l'étranger. Mitacs pourrait jouer un rôle plus important en tant que passerelle de talents entre les centres d'excellence mondiaux, ainsi qu'entre la recherche et l'industrie. En outre, la SQN pourrait soutenir des programmes permettant le partage et la formation de PHQ entre les universités et les entreprises internationales de technologie quantique.

Pour soutenir les efforts du Canada en matière de talents, les participants ont affirmé qu'il faudrait soutenir l'immigration et accélérer le processus de résidence, tout en incitant les entreprises étrangères à s'installer au Canada. Il convient d'adopter une approche cohérente à tous les niveaux de gouvernement et les organismes publics en ce qui concerne la mobilisation des talents et des connaissances à l'échelle mondiale, notamment en assouplissant les conditions d'octroi des visas pour les chercheurs et les innovateurs invités et en supprimant les limites imposées par les gouvernements provinciaux quant au nombre d'étudiants étrangers recrutés au cours d'une année donnée.

Outre les conclusions générales, des conclusions propres aux talents sont apparues, notamment la nécessité :

  • d'aborder les volets de l'éducation et de la formation;
  • de renforcer l'équité, la diversité et l'inclusion;
  • de surmonter les problèmes de compétences; et
  • d'améliorer l'application et la mobilisation des connaissances.

L'éducation et la formation sont au cœur du talent. L'intensification des efforts visant à améliorer l'enseignement des STIM au Canada permettra d'approfondir et d'élargir le vivier de talents quantiques – du premier cycle au troisième cycle et aux professionnels – et de préparer la population à l'économie émergente. À cette fin, il faut commencer dès maintenant à comprendre les problèmes des utilisateurs et les applications de la technologie quantique pour aider à cibler les besoins en talents et à développer l'offre qui sera nécessaire à mesure que les capacités techniques seront mises en ligne. Nous devrions commencer par examiner les besoins pour les cinq à dix prochaines années. Il a également été suggéré que le Canada offre aux étudiants diplômés une formation en entrepreneuriat afin qu'ils puissent créer leurs propres entreprises. On a également souligné que le secteur des collèges et des cégeps est un acteur important dans le développement et l'approvisionnement du bassin de talents.

Le Canada doit combler les lacunes en matière d'expertise de la main-d'œuvre et former les talents dans les chaînes d'approvisionnement; toutefois, chaque technologie quantique et chaque domaine d'application aura des besoins et des défis qui lui sont propres. On a suggéré que le gouvernement peut jouer un rôle dans l'évaluation de ces lacunes. Les participants ont donné l'exemple de l'informatique quantique. Il faudra des talents en matière de matériel et, par la suite, de logiciels. Une industrie forte de matériel d'informatique quantique pourrait falloir des talents en cryogénie, en ingénierie des micro-ondes, en calcul, et en correction d'erreurs. Plus tard, les ingénieurs d'application seront une priorité.

La formation pratique, le recyclage et l'amélioration des compétences seront importants pour développer la main-d'œuvre. Il a été suggéré que de nombreux ingénieurs généralistes pourraient passer à l'informatique quantique en acquérant des compétences précises et que le Canada pourrait tirer parti de son expertise en matière de fibre optique et d'ingénierie du matériel sans fil, qui peut être adaptée au matériel d'informatique quantique. Il faudra mettre en place des programmes de certificat postsecondaire et de formation continue qui offrent des possibilités pratiques. Toutefois, certains participants ont estimé que le perfectionnement n'est pas réaliste, en particulier pour les postes nécessitant une expertise approfondie. Pour encourager le recyclage du PHQ dans le domaine quantique, le Canada devrait envisager d'augmenter les allocations de doctorat.

En outre, les entreprises pourraient jouer un rôle de mentor auprès des candidats qui ne sont peut-être pas prêts à accepter des emplois liés au domaine quantique. Les entreprises peuvent également encourager les personnes à la recherche d'un emploi dans le domaine quantique en les aidant à comprendre comment élargir au mieux leurs compétences.

Les idées avancées pour améliorer l'équité, la diversité et l'inclusion comprennent :

  • créer un environnement plus inclusif pour élargir le bassin de talents;
  • offrir des cours d'introduction à la quantique, en particulier aux étudiants d'autres domaines des STIM, et des programmes de premier cycle, et pas seulement les candidats de maîtrise et de doctorat;
  • cibler divers collèges, cégeps et universités au Canada et à l'étranger;
  • attirer du personnel d'autres secteurs;
  • augmenter la représentation diversifiée dans les groupes de travail et dans l'engagement promotionnel;
  • suivre l'approche décrite dans la charte Dimensions du Gouvernement du Canada;
  • reproduire des programmes, tels que le programme d'apprentissage Creative Destruction Lab ou le programme polytechnique d'IBM avec les Six Nations; et
  • faciliter l'immigration de candidats qualifiés.

Un plus large éventail d'étudiants est attendu au fur et à mesure que les technologies quantiques sont adoptées.

Il y a une énorme concurrence pour les candidates, qui sont relativement peu nombreuses dans les technologies quantiques, mais cela ne s'est pas nécessairement traduit par une augmentation du nombre de femmes entrant dans les programmes d'études pertinents. De plus en plus d'étudiants autochtones s'inscrivent dans des programmes de STIM, mais ils sont parfois confrontés à des dilemmes lorsqu'ils doivent quitter leur communauté et leur culture, notamment s'ils doivent partir à l'étranger.

Pour attirer davantage de candidats diversifiés, nous devrions envisager des stratégies axées sur l'humain. À cette fin, les commentaires en ligne comprenaient l'offre de meilleurs congés parentaux et de services de garde d'enfants, la suppression des évaluations de l'impact sur le marché du travail pour les doctorants, la délivrance de visas spéciaux pour les experts en technologies émergentes et la facilitation du séjour des étudiants étrangers au Canada.

Les défis en matière de compétences comprennent un accès suffisant aux talents possédant la bonne combinaison de compétences sophistiquées pour aider à passer de la recherche à la commercialisation. Il faut notamment des talents prêts pour le secteur quantique, capables de reconnaître la valeur et l'avantage concurrentiel de l'adoption des technologies quantiques, de traduire les découvertes de la recherche, de créer de nouvelles applications quantiques et d'intégrer les technologies dans divers secteurs de l'économie.

Il y a une pénurie de talents connaissant à la fois la physique quantique et l'ingénierie, et encore moins de candidats ayant une formation commerciale. Peu d'entre eux sont entièrement outillés pour diriger la commercialisation, créer leur propre entreprise ou commercialiser leurs inventions. On a proposé que le monde universitaire mette en place des programmes interdisciplinaires associant le génie, les sciences, le commerce et les sciences sociales afin de former des diplômés ayant une bonne compréhension de l'utilisation des technologies quantiques, de leurs implications et de la manière dont la propriété intellectuelle peut être exploitée.

Parmi les autres déficits de compétences précis nommés par les participants, citons la cybersécurité, les compétences en ingénierie pour l'ensemble des technologies permettant l'informatique quantique, la gestion de projet, les pratiques exemplaires en codage, l'esprit critique et les compétences en matière de consultation et d'entretien avec les clients. Certains ont suggéré que le génie quantique soit défini comme une filière de talents prioritaire pour l'immigration. Les désignations prioritaires doivent évoluer pour permettre au Canada d'accéder aux talents.

Un consensus s'est dégagé sur le fait que le manque d'accès aux plateformes quantiques peut limiter les possibilités de formation pratique. L'une des solutions proposées consiste à se tourner vers des modèles qui offrent un accès aux plateformes quantiques aux étudiants et aux entreprises. (Voir la section garantir un accès ouvert et équitable aux technologies quantiques à la recherche, ci-dessus.)

Outre la création d'occasions pour conserver les talents au pays (abordée plus haut dans le contexte de la concurrence internationale), les participants ont reconnu la nécessité d'améliorer la traduction et la mobilisation des connaissances entre les universités et l'industrie. Les stagiaires ont besoin d'une expérience professionnelle pour apprendre à travailler dans un contexte commercial et dans un environnement d'équipe. Des stages de recherche, tels que ceux proposés par Mitacs, ont été recommandés pour aider à combler ce besoin et amener les étudiants diplômés dans l'industrie. Les universités devraient également s'efforcer d'intégrer davantage d'expérience de l'industrie dans leur corps professoral et créer des possibilités d'application des connaissances pour que l'industrie puisse en savoir plus sur les progrès de la recherche.

Conclusions relatives à la sécurité

Le Canada doit suivre le rythme des développements technologiques et des risques émergents pour protéger la vie privée, les informations essentielles et les systèmes de technologies de l'information et de la communication (TIC). Le Canada possède une solide expertise dans les technologies de cybersécurité contre ces risques et nous pouvons être un leader dans l'avancement de la préparation et l'agilité quantiques, à l'échelle nationale et internationale. Conformément aux conclusions générales, quelques-unes des réponses suggérées pour relever ce défi et maximiser cette opportunité sont les suivantes :

  • agir tôt;
  • combler le manque de talents;
  • travailler avec un financement limité;
  • sensibiliser à la sécurité quantique;
  • dialoguer avec les propriétaires de biens sensibles; et
  • collaborer stratégiquement (par exemple, sur la scène internationale).

Les participants ont souligné que l'informatique quantique représente un risque important pour la cybersécurité des systèmes de TIC existants en raison de sa capacité à briser la cryptographie traditionnelle. Comme les données cryptées d'aujourd'hui pourraient être décryptées à l'avenir, lorsque les ordinateurs quantiques seront disponibles, il est temps d'agir. Par conséquent, le Canada devrait réagir de manière proactive, en accordant une grande priorité au développement et à l'adoption en temps opportun d'une cryptographie résistante aux quanta. Certains participants ont suggéré que la SQN devrait aborder le manque d'urgence associé à la quantique, parfois perçue à tort comme un événement lointain.

Les infrastructures critiques existantes doivent être protégées afin d'être rendues « sécuritaires sur le plan quantique », soit résistantes aux cyberattaques de leur cryptographie par des adversaires disposant d'ordinateurs quantiques. Les nouveaux projets majeurs prévus ou en cours doivent tenir compte des risques posés par l'informatique quantique. Il est préférable de planifier dès maintenant l'intégration de fonctions de sécurité quantique plutôt que d'essayer d'adapter les systèmes ultérieurement. Dans de nombreux cas, il peut être nécessaire de remplacer la technologie existante plutôt que de procéder à une migration. L'interopérabilité des anciens et des nouveaux systèmes sera un problème majeur, car la transition vers de nouveaux systèmes cryptographiques peut prendre des années.

Le Canada doit investir rapidement dans une infrastructure parallèle pour des communications sécurisées utilisant les technologies quantiques, y compris les infrastructures spatiales comme de nouveaux satellites qui pourraient permettre la distribution quantique de clés (DQC) sur de vastes territoires comme le Canada. D'autres pays ont déjà investi massivement dans la technologie quantique dans l'espace (par exemple, la Chine a lancé le premier satellite quantique au monde pour la DQC en 2016).

Les personnes qui possèdent des informations sensibles et gèrent des actifs sensibles doivent être mobilisées. De nombreuses entreprises, institutions et chercheurs ignorent la nature du risque de sécurité lié à l'informatique quantique et ne savent pas comment se préparer à rendre les données et les systèmes d'information sécuritaires sur le plan quantique. On nous a souligné que nous devons regarder au-delà des risques de cryptographie quantique à court terme. Le matériel quantique évoluant rapidement, nous devrons surveiller, identifier et partager les informations sur les nouvelles vulnérabilités à mesure qu'elles apparaissent. L'anonymisation des données et les technologies financières pourraient être des cibles intéressantes.

Pour avoir la capacité de faire face aux risques de l'informatique quantique, le Canada doit combler son important déficit de talents. Il faut du temps pour élaborer les programmes éducatifs appropriés, les efforts doivent donc commencer sans délai. Étant donné qu'une grande partie du talent requis n'aura pas besoin d'être du PHQ, il a été suggéré que les programmes de cybersécurité des collèges et des cégeps, encouragés par un financement fédéral, pourraient contribuer à la création de la base de talents.

Lorsque d'autres pays embauchent des talents quantiques canadiens, ils peuvent obtenir une fenêtre sur nos capacités et nos faiblesses. La SQN devrait se pencher sur la manière de retenir les talents quantiques au Canada.

Les participants ont fait remarquer que les 360 millions de dollars alloués sur sept ans pour la SQN sont insuffisants. L'industrie n'investira pas dans des initiatives de sécurité quantique tant que les solutions appropriées ne seront pas claires. Certains participants ont également indiqué que le secteur de l'investissement et du capital de risque au Canada a tendance à avoir une forte aversion pour le risque. Par conséquent, le gouvernement fédéral devra jouer un rôle de premier plan pour promouvoir le quantique en général et encourager l'industrie à s'attaquer plus rapidement à la question de la sécurité quantique au moyen de mandats, d'incitations et de financements.

Les participants ont suggéré que le gouvernement devrait user de son influence pour mieux promouvoir le leadership du Canada dans le domaine quantique et sensibiliser les gens aux questions de sécurité quantique, tant les possibilités que les défis. Nous devons favoriser un sentiment d'urgence dans la réponse à ces questions.

Alors que la collaboration sera nécessaire dans tout le spectre du renseignement, ainsi qu'entre experts et alliés sur les normes internationales et éventuellement sur d'autres aspects de la sécurité, les participants ont noté que le financement par le gouvernement fédéral de la collaboration entre le monde universitaire et le monde des affaires nécessite un collaborateur du secteur privé digne de confiance. Un collaborateur dont on découvre qu'il est détenu ou contrôlé par une autre partie considérée comme un risque pour la sécurité, même s'il ne fait pas directement partie de la collaboration, pourrait mettre le partenariat en péril.

Le paysage de la sécurité quantique est vaste et présente un intérêt mondial. Les partenariats avec d'autres pays peuvent présenter des risques pour la sécurité, mais ils peuvent aussi offrir des avantages. Nous disposons de certains outils nous permettant de discerner les risques associés aux partenariats internationaux; toutefois, certains participants ont estimé que la collaboration par l'intermédiaire de la science et du codage informatique ouverts offre une grande transparence et des conditions de concurrence équitables qui peuvent faire tomber les barrières politiques et assurer une protection contre les logiciels malveillants. Le Canada devra également s'harmoniser aux normes et aux cadres de la cryptographie postquantique. (Pour en savoir plus sur les normes, voir la section Autres conclusions.)

On a indiqué qu'aucun pays ne sera en mesure de diriger la quantique dans tous les domaines. La contribution canadienne du Canadarm au programme de la navette spatiale de la NASA a été citée comme un modèle qui pourrait être considéré pour faire avancer le développement des technologies quantiques. Bien qu'une coordination internationale importante soit nécessaire, le fait de se concentrer sur une contribution particulière pourrait être bénéfique à la fois pour le Canada et pour l'effort mondial plus vaste.

Outre les conclusions générales, les conclusions particulières en matière de sécurité ont porté sur les points suivants :

  • jeter les bases de la sécurité quantique;
  • utiliser le gouvernement en tant qu'adhérent;
  • saisir les occasions commerciales; et
  • assurer la sécurité des chaînes d'approvisionnement.

La préparation de la sécurité quantique passe par le prototypage de systèmes de cryptographie hybrides ou résistants aux processus quantiques, qui devrait commencer dès que possible, puis par la transition vers la cryptographie postquantique. Le concept de la cryptoagilité (pour la transition des systèmes existants vers des systèmes à sécurité quantique) devrait être intégré dans les considérations de sécurité de la SQN, ainsi que dans les systèmes informatiques et la planification du gouvernement.

Il a été suggéré que la mise à disposition d'une plateforme d'essai pour les entreprises canadiennes qui n'ont pas d'expérience ou d'expertise en matière d'informatique quantique les aiderait à expérimenter le déploiement de produits et à réaliser les implications de l'informatique quantique sur la cybersécurité.

Les pouvoirs publics doivent prendre l'initiative en adoptant rapidement les technologies quantiques, y compris les solutions de sécurité. Cela contribuera à stimuler l'investissement et l'innovation, à fournir des bancs d'essai, à faciliter l'interopérabilité et à favoriser l'adoption commerciale. Les pouvoirs publics pourraient également utiliser leurs pouvoirs en matière d'approvisionnement, de financement et de réglementation pour garantir que les fournisseurs proposent des produits et services à sécurité quantique. La réglementation pourrait être rendue progressive au fur et à mesure de l'augmentation de la quantité. On a suggéré que le ministère de la Défense nationale pourrait s'engager à s'approvisionner la technologie quantique auprès de fournisseurs canadiens, qui pourraient travailler avec le ministère pour mieux cerner ses besoins.

Comme les solutions de cryptographie sont encore en cours d'élaboration, l'innovation et les investissements canadiens peuvent être à la pointe de la sécurité quantique et avoir une incidence commerciale mondiale. La transition des organisations vers des solutions à sécurité quantique offrira d'importantes occasions commerciales. Le secteur des technologies financières est considéré comme l'un des premiers utilisateurs.

Les capteurs quantiques offrent la possibilité de fournir une solution de secours à tous les types de capteurs existants, y compris les systèmes de navigation, et il existe un potentiel pour que les données dérivées de ces utilisations soient combinées de manière nouvelle et unique.

La DQC représente une opportunité à court terme qui peut être employée comme une technologie autonome pour des applications ou des utilisations ciblées. Ces applications peuvent être viables en elles-mêmes, indépendamment des progrès des autres technologies quantiques.

La dépendance à l'égard des connaissances, des technologies et des chaînes d'approvisionnement étrangères peut présenter des risques pour la sécurité. Ces risques sont aggravés par le fait que les technologies quantiques peuvent avoir un double usage (civile et militaire), par la complexité des chaînes d'approvisionnement modernes et par la difficulté d'intégrer la sécurité dans la conception des nouveaux produits.

De la plupart des chaînes d'approvisionnement des technologies quantiques se trouvent à l'extérieur du Canada, ce qui limite notre capacité à les sécuriser. Certains participants ont estimé qu'une dépendance excessive à l'égard d'autres pays en tant que fournisseurs nous mettait en danger, de la même manière que le manque de capacité nationale en matière d'équipements de protection individuelle l'a fait lorsque la COVID-19 a frappé.

Autres conclusions

Considérations sociétales et éthiques

Il a été suggéré que, comme pour l'intelligence artificielle, le Canada établisse un cadre éthique dès le départ et prenne un engagement stratégique en faveur de l'utilisation responsable et éthique des technologies quantiques au profit de l'humanité. Une telle approche fournirait au Canada un élément de distinction essentiel pour attirer les talents et rivaliser sur la scène internationale avec des nations mieux dotées en ressources. C'est un domaine dans lequel le Canada est bien placé pour être un chef de file.

Les étudiants en commerce et en sciences sociales devraient être formés aux questions liées aux quanta et acquérir des compétences de manière globale. Cela pourrait contribuer à diversifier la main-d'œuvre, à accroître l'acceptation de la technologie quantique et à développer le créneau quantique unique du Canada. Le Conseil de recherches en sciences humaines du Canada pourrait financer des études sur les considérations sociétales et éthiques des technologies quantiques.

Conseil consultatif

Les participants ont suggéré que le Canada mette en place un organisme consultatif semblable au National Quantum Initiative Advisory Committee des États-Unis, qui comprendrait des représentants des universités, de l'industrie et du gouvernement. L'Union européenne dispose également d'un comité consultatif sur les technologies quantiques.

Les participants ont suggéré qu'un organisme canadien devrait avoir un objectif et une fonction bien définis, un moyen d'assurer une contribution impartiale, et un mode de garantir une diversité de perspectives. Les groupes à représenter pourraient comprendre l'industrie (grands et petits secteurs), le monde universitaire (étudiants en début de carrière et chercheurs expérimentés), le secteur de la finance et de l'investissement, les récepteurs de technologie et les gouvernements (fédéral et provincial). Les partisans des mécanismes quantiques et ceux qui sont plus prudents devraient être présents à la table, tout comme les non-experts qui poseraient des questions fondamentales. Il serait utile de faire participer des personnes ayant une solide expérience d'autres pays et une vision globale du domaine. Le Forum canadien pour la résilience des infrastructures numériques (FCRIN) et Photonics UK ont été proposés comme modèles.

L'Organisation de normalisation de l'interopérabilité en matière de simulation a été proposée comme modèle pour créer des groupes de développement de produits d'informatique quantique et développer des communautés d'experts internationales. Les conseils en ligne comprenaient la formation de groupes consultatifs distincts pour la fonction afin d'éviter la confusion des rôles.

Propriété intellectuelle

Les connaissances générées par la recherche peuvent avoir une valeur commerciale future importante. La clé de la réussite du Canada est de s'assurer que la propriété intellectuelle générée par les établissements postsecondaires, les chercheurs et les entreprises du pays puisse être protégée et exploitée pour l'innovation future. Les préoccupations relatives à la conservation des droits de propriété intellectuelle, à la préservation des fonds propres de l'entreprise tout en recherchant des investissements, et au risque de fusions et d'acquisitions peuvent surgir lorsque les entreprises cherchent à se développer pour être plus compétitives.

Les participants ont noté que la propriété de la PI peut être difficile à naviguer. Comme le domaine quantique est peuplé de membres du PHQ qui sont étroitement associés à une université ou récemment diplômés, beaucoup sont liés par les règles de propriété intellectuelle établies par leurs institutions.

L'opinion générale est que si la PI est dérivée de la recherche financée par des fonds publics, les bénéfices devraient revenir au Canada. En d'autres termes, nous pourrions lier le financement public à la condition que la PI reste au Canada. Certains participants ont également vu dans la fabrication nationale un moyen d'empêcher le vol de PI. Il sera important de trouver le juste équilibre entre la restriction et l'ouverture dans le traitement de la PI. On a souligné que nous devons veiller à ne pas créer des obstacles involontaires au développement et à la commercialisation. La nécessité de conserver la PI au Canada pourrait constituer un obstacle aux investissements internationaux.

Normes

La participation à des activités internationales de normalisation technologique, notamment celles qui concernent les normes et protocoles de communication et de métrologie quantiques, peut permettre aux technologies d'un pays d'être acceptées comme normes, ce qui se traduit par des avantages tels que des marchés d'exportation et des économies d'échelle. Alors que de nombreux pays consacrent des investissements considérables à la recherche et au développement des technologies quantiques, certains d'entre eux s'engagent également dans l'élaboration de normes internationales. Leurs intérêts ne reflètent pas toujours les principes canadiens, comme la sécurité renforcée, l'interopérabilité et la neutralité du réseau.

Il a été suggéré que le Canada joue un rôle de premier plan dans l'élaboration de normes internationales afin d'établir un leadership éclairé, d'apporter son point de vue (notamment sur l'utilisation éthique des processus quantiques) et d'influencer l'élaboration de normes mutuellement avantageuses. Du point de vue de la sécurité, il serait utile de s'associer à des organismes de normalisation pour les protocoles cryptographiques comme le National Institute of Standards and Technology (NIST) des États-Unis et l'Institut européen des normes de télécommunications. Le NIST devrait publier des orientations pour des algorithmes à l'épreuve des processus quantiques dans les trois prochaines années. Il a été noté que le groupe de travail sur la préparation aux technologies quantiques au FCRIN est en train de développer des lignes directrices pour les entreprises canadiennes, en commençant par les services financiers, et ce travail correspond à celui du NIST.

Parmi les modèles proposés pour réunir les intervenants, citons le Conseil canadien des normes, SAE International, anciennement la Society of Automotive Engineers, et la British Standards Institution.

Conclusion et prochaines étapes

Le domaine quantique s'avère être un secteur émergent qui peut stimuler l'économie, la résilience et la croissance à long terme du Canada, surtout à mesure que les technologies quantiques arriveront à maturité et que davantage de secteurs exploiteront leurs capacités. Il faudra une collaboration continue de la part de la communauté quantique du Canada, avec le milieu universitaire, l'industrie et tous les ordres de gouvernement qui travailleront ensemble pendant un certain temps encore pour préparer le Canada aux technologies quantiques et en tirer le maximum d'avantages.

Voici ce que nous avons entendu au cours de l'été 2021, par l'intermédiaire de tables rondes, de réponses à des sondages et de contributions par courriel, complète des conseils antérieurs partagés par un consortium quantique université-secteur privé en 2019, ainsi que les idées fournies à la conseillère scientifique en chef du Canada, Mme Mona Nemer, qui a réuni un groupe d'intervenants nationaux et internationaux au printemps 2021.

Grâce à ces riches sources de contribution et guidé par les objectifs fixés dans le budget 2021, le Secrétariat de la SQN d'ISDE continuera à travailler avec les membres de la communauté quantique pour faire progresser la SQN.

Annexe : Questions de consultation

  1. Quelles applications et quels domaines de recherche offrent le plus grand potentiel aux entreprises et aux chercheurs canadiens pour renforcer leur leadership et réussir à l'échelle mondiale? Quels objectifs ambitieux et quelles priorités peut-on définir pour ces applications dans les trois prochaines années et au-delà, afin d'établir une feuille de route permettant de faire un bond en avant?
  2. Comment le milieu universitaire, l'industrie et le gouvernement peuvent-ils mieux travailler individuellement et collectivement pour atteindre les objectifs nationaux en matière de technologies quantiques?
  3. Quels sont les principaux défis et possibilités pour le milieu universitaire et l'industrie en matière de développement, d'attraction et de maintien en poste des talents?
  4. Que peut-on faire pour s'assurer qu'à mesure que le secteur quantique du Canada se développe, il soit de plus en plus représentatif de notre diversité?
  5. Quels sont les plus grands défis et possibilités en matière de commercialisation des innovations quantiques dans le contexte canadien? Les différentes technologies quantiques (par ex., détection et imagerie, matériel informatique, algorithmes, communications et matériaux) nécessitent-elles des approches précises?
  6. Comment la SQN peut-elle contribuer à garantir qu'à mesure de la concrétisation des technologies et des solutions quantiques, celles-ci seront adoptées par les entreprises, le milieu universitaire, le gouvernement et le public canadiens?
  7. Comment la SQN peut-elle répondre au mieux aux considérations sociétales, éthiques, juridiques et politiques qui pourraient être soulevées étant donné la capacité perturbatrice des technologies quantiques?
  8. Comment pouvons-nous exploiter et mobiliser les atouts du Canada en matière de recherche et de commercialisation pour établir des liens avec des partenaires internationaux? Comment pouvons-nous nous assurer de tirer un maximum de profit de ces collaborations?
  9. Comment la SQN devrait-elle faire face aux risques émergents au niveau de la sécurité et s'appuyer sur l'expertise du Canada pour créer des possibilités de commercialisation?
  10. Quels sont les obstacles, lacunes et défis spécifiques qui entravent nos efforts pour consolider la position du Canada en tant que chef de file mondial des technologies quantiques?
  11. Quelles sont les pratiques exemplaires que vous avez observées au Canada ou à l'étranger et que nous devrions tenir compte lors de la formation d'un organisme consultatif?
  12. Y a-t-il des considérations que nous avons omises, des questions que nous devrions poser ou des éléments que nous devrions explorer davantage?
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