D-Wave (QBTS) : Commercialisation de l’informatique quantique

L’informatique quantique devrait révolutionner la capacité de calcul, car cette nouvelle forme d’informatique diffère radicalement de l’informatique classique. Au lieu de traiter des résultats binaires (1 et 0), elle peut traiter des « bits quantiques », appelés qubits, où les données de la particule sont à la fois 0 ET 1, ou 1, ou 0.

Cela permet aux ordinateurs quantiques d’examiner simultanément un nombre massif de possibilités, contrairement aux ordinateurs classiques qui traitent les tâches étape par étape. En conséquence, ils peuvent résoudre des problèmes autrement insolubles avec l’informatique binaire traditionnelle basée sur le silicium.

Cependant, créer les conditions où les qubits sont suffisamment stables pour effectuer des calculs utiles a été un véritable défi.

Une voie consiste à utiliser des matériaux supraconducteurs (matériaux sans résistance électrique), mais cela ne fonctionne qu’à des températures ultra‑basses. C’est énergivore, coûteux et difficile à atteindre.

Une autre option est d’utiliser ce que l’on appelle la technologie des ions piégés. Au lieu de puces supraconductrices, elle utilise des atomes chargés individuels (ions) maintenus en place par des champs magnétiques et électriques dans une chambre à vide, contrôlés et mesurés à l’aide de lasers précis.

Contrairement aux puces supraconductrices, cela crée des systèmes très stables, où les états quantiques durent de quelques secondes à plusieurs minutes au lieu de microsecondes. Cependant, cela reste beaucoup moins puissant en termes de capacité de calcul, et la mise en réseau des ordinateurs quantiques est une tâche difficile.

Jusqu’à présent, la plupart de l’attention de l’industrie s’est concentrée sur ces deux technologies, les géants technologiques comme Google, IBM et Microsoft (MSFT ) se focalisant sur la technologie supraconductrice, et des entreprises comme Honeywell se concentrant sur la technologie des ions piégés.

Mais une troisième voie existe, qui pourrait se situer entre une fiabilité trop faible et des calculs trop lents : l’annealing quantique.

Une entreprise en particulier est le champion de cette technologie, et pourrait devenir le leader des premières applications de l’informatique quantique dans le monde réel : D-Wave

Vue d’ensemble de D-Wave

Historique de D-Wave

D-Wave a été fondée en 1999, bien avant toute hype autour de l’informatique quantique, à une époque où Internet était encore une technologie nouvelle et en plein essor. Son nom fait référence à la première forme de qubit utilisée par l’entreprise, les superconducteurs D-Wave.

L’entreprise a d’abord fonctionné comme une branche de l’Université de la Colombie-Britannique, où elle possède encore des installations, ainsi qu’un autre site à Palo Alto, Californie, et bientôt un futur nouveau siège social et une installation clé de recherche et développement (R&D) aux États‑Unis à Boca Raton, Floride.

En 2007, l’entreprise a créé l’Orion Prototype, un système prototype de 16 qubits qui fut la première démonstration publique d’un processeur quantique.

L’entreprise a réalisé sa première vente commerciale en 2011, un processeur de 128 qubits vendu à Lockheed Martin (LMT ). Elle a ensuite élargi ses ventes à la NASA et à Google, proposant des ordinateurs quantiques de 500 à 2 000 qubits.

En 2020, l’entreprise est passée de la vente exclusive de matériel d’ordinateur quantique à la fourniture d’un accès cloud à l’informatique quantique via sa plateforme cloud Leap, en parallèle du système Advantage doté de 5 000 qubits.

Cette offre était axée sur des problèmes d’optimisation du monde réel et des applications industrielles, plutôt que sur les objectifs plus théoriques ou expérimentaux de la plupart des autres systèmes d’informatique quantique.

“Cette augmentation du nombre de qubits et de la connectivité signifie que des problèmes d’application plus grands peuvent être résolus directement sur la puce quantique. Les QPUs Advantage peuvent contenir des entrées qui sont en moyenne 3 fois plus grandes que les entrées de structure similaire détenues par les QPUs 2000Q. De plus, les problèmes d’application peuvent être intégrés de façon plus compacte sur les QPUs Advantage (des intégrations plus compactes sont associées à des solutions de meilleure qualité).”

Tous ces ordinateurs quantiques étaient basés sur l’annealing quantique, une méthode idéale pour accumuler plus de qubits que les ordinateurs à ions piégés et plus fiable et plus facile à mettre à l’échelle que les puces quantiques supraconductrices.

Depuis 2019, l’entreprise s’est également développée dans les processeurs à modèle de porte, la technologie « classique » de l’informatique quantique supraconductrice, complémentaire aux capacités de l’annealing quantique (voir ci‑dessous pour des explications détaillées des deux), amenant l’entreprise à se qualifier de « La seule société d’informatique quantique à double plateforme au monde ».

Source: D-Wave

“Alors que l’annealing quantique excelle dans l’optimisation, la simulation de matériaux et certaines charges de travail d’IA, l’informatique quantique à modèle de porte devrait faire progresser des applications telles que la chimie quantique, la conception moléculaire et le stockage d’énergie de prochaine génération.”

L’entreprise a été introduite en bourse en 2022 via une fusion SPAC à la Bourse de New York.

Enfin, D-Wave a formulé une affirmation controversée de « suprématie quantique » en 2025, déclarant que c’était la première fois que quelqu’un utilisait avec succès l’informatique quantique pour résoudre un problème d’intérêt scientifique plus rapidement que les ordinateurs classiques.

“Ils ont étudié un problème spécifique dans lequel la température du matériau part du zéro absolu, et les fluctuations quantiques le font passer d’un état à un autre. Ils estiment que leur machine a obtenu le résultat exponentiellement plus rapidement que tout calcul classique.”

Alors que d’autres équipes de scientifiques affirment pouvoir ou avoir réalisé des résultats similaires avec un ordinateur classique, cela illustre bien que la technologie d’annealing quantique de D-Wave devient rapidement un concurrent viable aux supercalculateurs existants.

“« Ce sont les résultats de 25 ans de développement matériel et de recherche chez D-Wave », Mohammad Amin – physicien senior chez D-Wave.

D-Wave en chiffres

Malgré le début de son succès commercial et de son offre de cloud computing, D-Wave doit encore être considéré avant tout comme une startup technologique, avec un fort accent sur la R&D, puisqu’elle ne compte que 385 employés, dont environ 20 % à 25 % détiennent des doctorats.

L’entreprise détient jusqu’à 290 brevets américains accordés et un total de plus de 800 brevets accordés et en instance dans le monde. Cela place D-Wave au troisième rang en termes de portefeuille de brevets quantiques à l’échelle mondiale, juste derrière les géants historiques IBM et Alphabet (GOOG ) (Google) en nombre total de publications de brevets. Plus de 60 % des brevets de D-Wave concernent la physique fondamentale des processeurs quantiques, la fabrication de puces et les infrastructures cryogéniques avancées.

D-Wave compte plus de 100 partenaires d’entreprise, en se concentrant sur des secteurs tels que la finance, les entreprises industrielles (chimie, acier, construction, etc.), les télécommunications, etc.

Source: D-Wave

Déjà, la moitié des clients de D-Wave sont des entreprises commerciales, avec 65 % des revenus provenant de clients commerciaux, et 45 % de ces revenus provenant de clients du Forbes Global 2000. Ces collaborations avec des clients d’entreprise ne sont pas seulement académiques, mais sont déjà utilisées régulièrement pour des cas d’usage spécifiques.

Par exemple, les outils D-Wave sont déjà utilisés par AT&T (T ) pour réduire le temps de traitement d’une charge de travail d’optimisation de réseau d’environ une heure à moins de 15 secondes. Un autre client les utilise pour optimiser la planification :

« Le planificateur automatique permet d’économiser à la fois du temps et des efforts, réduisant une tâche de 80 heures à seulement 15 heures chaque semaine, soit une économie de 80 % du temps. »

Pattison Food Group
https://www.youtube.com/watch?v=CWXzdf4x6xU&list=PLPvKnT7dgEsueC42YKXifcQjWAlG0kcKm&index=18

Ou CaixaBank (48CA.DE ) a utilisé D-Wave pour optimiser la conception d’un portefeuille pour le trading à haute fréquence. Ce qui prenait normalement à la banque plusieurs heures de temps de calcul a été réduit à quelques minutes grâce à la technologie d’informatique quantique.

“Les applications hybrides quantiques ont considérablement réduit le temps de calcul pour résoudre des problèmes financiers complexes, améliorant l’optimisation de portefeuille d’investissement, augmentant le taux de rendement interne (TRI) d’un portefeuille obligataire, et minimisant le capital nécessaire aux opérations de couverture, grâce à leur collaboration.”

Le D-Wave Advantage2, lancé en 2025, affiche plus de 4 500 qubits actifs. Il s’agit d’une légère diminution par rapport aux 5 000 qubits de l’Advantage1, marquant un compromis stratégique visant à améliorer considérablement les performances globales, la qualité et la fidélité du processeur.

L’un des principaux changements est le passage d’une connectivité de qubits à 15 voies à une connectivité à 20 voies, ce qui permet de mapper plus directement des problèmes d’optimisation complexes sur la puce. Une autre amélioration de l’Advantage2 est que les temps de cohérence quantique ont doublé et le bruit a été réduit de 75 %, entraînant globalement une accélération de 20× à 25 000× sur les problèmes d’optimisation difficiles et de science des matériaux.

D-Wave prévoit de lancer l’Advantage3, un système doté de 20 000 qubits d’ici 2029, avec une montée en puissance jusqu’à 100 000 qubits d’ici 2031.

Source: D-Wave

Technologies de D-Wave

Technologie d’annealing quantique de D-Wave

La physique essentielle derrière la technologie D-Wave est que les processeurs d’annealing quantique renvoient naturellement des solutions à faible énergie. Ainsi, si vous pouvez modéliser un problème réel et le formuler comme un problème de minimisation d’énergie, un ordinateur quantique peut spontanément trouver la meilleure option pour atteindre un état d’énergie minimale, ce qui se traduit via le modèle en une réponse directe au type de calcul requis, par exemple pour des défis de planification ou des questions de recherche de chemin (problèmes d’optimisation).

Une autre catégorie de problèmes que la technologie d’annealing quantique peut résoudre est celle des problèmes d’échantillonnage. Dans ce cas, une vue générale de diverses conditions à faible énergie peut aider à orienter un modèle d’apprentissage automatique dans la bonne direction.

“Échantillonner de nombreux états à faible énergie et caractériser la forme du paysage énergétique est utile pour les problèmes d’apprentissage automatique où l’on souhaite construire un modèle probabiliste de la réalité.”

Un avantage ici est que les modèles probabilistes gèrent explicitement l’incertitude en tenant compte des lacunes de connaissance et des erreurs des sources de données.

“Par exemple, lors de l’entraînement sur le célèbre jeu de données MNIST de chiffres manuscrits, un tel modèle peut générer des images ressemblant à des chiffres manuscrits qui sont cohérentes avec l’ensemble d’entraînement.”

Plus en détail, le fonctionnement de l’annealing quantique repose sur le couplage de qubits individuels, afin qu’ils puissent s’influencer mutuellement. Pour chaque paire de qubits supplémentaire qui est intriquée, la capacité de l’ordinateur augmente de façon exponentielle, alors qu’en informatique classique, ajouter de la capacité ne fait que l’augmenter, sans la multiplier.

“Deux qubits offrent quatre états possibles sur lesquels définir un paysage énergétique ; trois qubits en offrent huit. Chaque qubit supplémentaire double le nombre d’états sur lesquels vous pouvez définir le paysage énergétique.”

C’est pourquoi une augmentation de la connectivité et de la stabilité des qubits est aussi importante que le nombre total, car des qubits plus stables sont utilisables pour davantage de calculs, et davantage de connexions augmentent la puissance de calcul de façon exponentielle.

Which is why D-Wave considers that quantum annealing is the perfect option for real-world applications:

• L’annealing est plus stable et fiable que les autres méthodes d’informatique quantique supraconductrice, et plus facile à mettre en œuvre, ce qui le rend plus évolutif à des milliers voire des dizaines de milliers de qubits fonctionnels.
• Les qubits d’annealing sont plus rapides que les qubits de la technologie des ions piégés, leur permettant d’effectuer des calculs complexes plus rapidement, et les rendant compétitifs face aux supercalculateurs classiques.

Dans l’ensemble, cela rend l’annealing plus limité en termes d’applications, principalement aux problèmes d’optimisation et de recherche, mais lui confère également une efficacité et un avantage de premier arrivant par rapport aux ordinateurs quantiques plus universels.

Technologie à modèle de portes de D-Wave

Lorsque l’on décrit la technologie « d’informatique quantique supraconductrice », ce que les gens entendent généralement, c’est la technologie à modèle de portes, où une séquence contrôlée de portes logiques est utilisée, d’une manière plus similaire aux formes classiques d’informatique.

Il s’agit intrinsèquement d’une technologie plus universelle qui peut être appliquée à davantage de problèmes que le jeu limité abordé par la technologie d’annealing. C’est l’approche privilégiée par des entreprises comme IBM, Google, Rigetti, etc.

Plus récemment, D-Wave a accéléré son expansion dans ce domaine avec l’acquisition de Quantum Circuits Inc. (QCI) dans le cadre d’une opération entièrement en actions évaluée à hauteur de 550 M$.

D’une part, cela transforme D-Wave d’un « cheval à un seul tour » en une entreprise disposant à la fois d’applications et de clients existants, et en une société d’informatique quantique généraliste avec un marché adressable plus vaste à long terme.

D’autre part, cela montre en partie que l’annealing seul pourrait être trop limité, et soulève la question de savoir si D-Wave peut concurrencer directement des géants comme IBM ou Google.

Ainsi, la question n’est pas tant de savoir si un modèle à portes sera utile pour D-Wave, mais s’il lui apportera un avantage concurrentiel.

Un aspect positif est que l’expérience et les brevets en technologie cryogénique utilisés pour l’annealing se transfèrent bien aux puces à modèle de portes, réduisant l’investissement requis. Notamment, le contrôle cryogénique intégré de D-Wave réduit l’énorme faisceau de câblage à l’intérieur d’un réfrigérateur quantique, et pourrait constituer un avantage concurrentiel unique grâce à une décennie d’expérience avec les plus grands ordinateurs quantiques de l’industrie en nombre de qubits.

“Construire des systèmes avec des dizaines de milliers de qubits supraconducteurs a contraint D-Wave à résoudre le goulot d’étranglement du câblage avant que quiconque n’en ait besoin. Maintenant que les systèmes à modèle de portes approchent des échelles où le câblage devient le facteur limitant, D-Wave possède une technologie que les concurrents doivent développer de zéro ou licencier.

Sal Magnone”

Un autre point positif est que Leap Quantum Cloud est déjà familier aux clients de D-Wave, qui l’utilisent quotidiennement, et ils peuvent progressivement, au fil du temps, passer à la technologie à modèle de portes pour d’autres applications à mesure que la technologie mûrit. Commencer avec l’annealing est également plus simple pour les clients, car cela utilise des outils Python comme le D-Wave Ocean SDK, au lieu d’un assemblage de circuits complexe (par ex., Qiskit).

Un autre avantage technologique potentiel est les qubits à double rail qui gèrent la détection d’erreurs nativement au niveau de la puce, également obtenus lors de l’acquisition de Quantum Circuits Inc. L’idée est qu’au lieu de construire des systèmes massifs et de corriger les erreurs plus tard via le logiciel, les qubits à double rail garantissent que les erreurs déclenchent immédiatement un signal physique dès qu’elles se produisent.

Source: D-Wave

Comme la réduction et la correction des erreurs constituent un goulet d’étranglement majeur dans la technologie quantique, cela pourrait être très important pour l’avenir de l’entreprise et le déploiement rapide de ses modèles informatiques.

“Dans le cadre de la stratégie à double plateforme plus large de D-Wave, la technologie à modèle de portes complétera nos systèmes d’annealing prêts pour la production. Cela élargira la gamme de problèmes computationnellement complexes que les organisations pourront explorer à mesure que l’informatique quantique mûrit, y compris des domaines tels que la chimie quantique, la science des matériaux et l’IA.”

Dr. Alan Baratz – PDG de D-Wave

Cependant, le modèle à portes de D-Wave est, pour l’instant, bien plus petit que celui de ses concurrents. Il ne produit actuellement qu’un système de 17 qubits. Il vise à produire un système de 49 qubits en 2027, et 181 qubits en 2028. À ce rythme, l’entreprise s’attend à ce que la réduction parallèle des erreurs permette de créer le premier algorithme tolérant aux fautes en 2030 et les premières applications réelles en 2032.

Source: D-Wave

Applications technologiques de D-Wave

Comme mentionné, une application clé de l’informatique d’annealing quantique de D-Wave est la planification, que ce soit production ou livraison et logistique. À mesure que les chaînes d’approvisionnement deviennent de plus en plus complexes, gérer des milliers de pièces ou de colis et optimiser les commandes, le transport et la livraison peut devenir un problème insoluble avec les méthodes traditionnelles. Et la prise en compte de facteurs tels que la capacité des véhicules, les contraintes de temps, les conditions de trafic en constante évolution et les pratiques de durabilité ajoute une complexité supplémentaire.

Une autre forme de planification qui peut être résolue plus efficacement avec l’annealing quantique est la planification de la main‑d’œuvre. Cela permet aux entreprises de gérer la planification des employés de manière plus efficace tout en tenant compte de facteurs tels que les préférences de quart, les réglementations changeantes et les congés maladie.

Enfin, une autre application est la gestion des ressources, le terme « ressource » étant utilisé dans un sens large : matériaux, fonds et personnel. La même méthode est, par exemple, appliquée par les entreprises de télécommunications pour les ressources de bande passante sur les réseaux mobiles pendant les périodes de forte utilisation.

“Il résout les conflits de ressources en gérant les demandes concurrentes entre les départements, équilibre les charges de travail pour éviter les goulets d’étranglement, et aligne les actifs avec les projets critiques pour un impact plus fort. Cette approche peut réduire le gaspillage, augmenter la productivité et aider à obtenir un avantage concurrentiel durable.”

Source: D-Wave

Points clés pour les investisseurs

Les investisseurs dans D-Wave doivent être conscients que l’informatique quantique est un domaine émergent et très concurrentiel.

Pratiquement chaque entreprise quantique se considérera comme ayant choisi la bonne voie technologique, soit parce qu’elle est plus fiable (ions piégés), plus prête pour le marché (annealing), ou possède un plus grand potentiel d’évolutivité (supraconducteur).

Cependant, le déploiement à grande échelle de ses ordinateurs d’annealing quantique pour résoudre déjà des problèmes réels dans la biotechnologie, les télécommunications ou la banque est un exploit impressionnant, et D-Wave pourrait être un gagnant surprise dans le domaine, tandis que les discussions se concentrent souvent sur d’autres entreprises utilisant différentes technologies d’informatique quantique.

Il est également possible que l’expérience unique de D-Wave dans la construction de grands ordinateurs quantiques commerciaux à plusieurs milliers de qubits porte ses fruits d’une autre manière avec les conceptions « classiques » supraconductrices.

Notamment, cela a conféré à l’entreprise des brevets uniques en contrôle cryogénique et lui a permis de gérer la détection d’erreurs nativement au niveau de la puce, ce que aucun des plus grands acteurs ne peut faire avec leur propre version de la technologie à modèle de portes.

À la fin de 2024, l’entreprise semblait en difficulté et risquait de manquer de liquidités avant d’avoir atteint une commercialisation à grande échelle. Avec un flux continu de nouveaux accords avec de grandes entreprises pour l’informatique quantique par annealing (y compris via le cloud), et une propriété intellectuelle unique dans la technologie à modèle de portes, la situation de l’entreprise semble aujourd’hui très différente.

En même temps, avec des revenus de seulement 1,9 M$ au deuxième trimestre 2026, la majeure partie de la valorisation actuelle de plusieurs milliards de dollars repose sur le potentiel de l’entreprise, et diversifier le risque à travers plusieurs technologies d’informatique quantique peut être l’approche la plus prudente dans un domaine qui évolue très rapidement.

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