Introduction
Dans le budget de 2021, le gouvernement du Canada s'est engagé à aider les innovateurs à transformer la recherche, le développement des talents et les découvertes du Canada en nouveaux produits, services et entreprises dans des domaines où le Canada est un chef de file mondial, comme le domaine quantique.
L'écosystème quantique du Canada compte des centres d'expertise de classe mondiale dans plusieurs universités à travers le pays, des entreprises qui ont été des pionnières dans le monde et des investissements croissants de la part du secteur privé. Outre ses atouts reconnus en matière de recherche, le Canada possède également des capacités dans son industrie et ses talents nationaux. Le Canada est bien positionné sur la scène mondiale, mais des efforts constants sont nécessaires pour maintenir et accroître cet avantage concurrentiel et constituer le bassin de talents nécessaire.
Le domaine quantique s'avère être un secteur clé qui peut stimuler l'économie, la résilience et la croissance à long terme du Canada, surtout à mesure que les technologies arriveront à maturité et que davantage de secteurs exploiteront ses capacités. Compte tenu de la multiplication des possibilités économiques, il est crucial de créer et de renforcer la filière canadienne de l'innovation afin de maximiser le rendement et les avantages pour les Canadiens.
Élaborer une stratégie quantique nationale
À ISDE, notre compréhension actuelle des défis et des possibilités quantiques s'appuie sur une consultation régulière auprès des membres de la communauté quantique, dont un consortium quantique composé d'universités et d'acteurs du secteur privé qui a proposé une stratégie quantique nationale à l'automne 2019. La proposition du consortium recommandait de soutenir une stratégie par le biais des programmes fédéraux existants, la recherche et l'enseignement universitaires, le secteur commercial, le développement des compétences et des talents, ainsi que la recherche, l'approvisionnement et les opérations du gouvernement fédéral. Le consortium proposait également une plus grande coordination de la participation du Canada sur la scène internationale et un rôle plus actif dans la normalisation internationale. Dans l'optique de fournir une orientation stratégique, le consortium a préconisé la création d'un conseil consultatif quantique.
En outre, la Conseillère scientifique en chef du Canada a organisé des tables rondes et des engagements avec des intervenants nationaux et internationaux. Nous remercions le consortium et les autres intervenants pour toutes les idées qu'ils ont proposées et faisons part de nos observations, dont les principales sont les suivantes :
- Le Canada possède un certain nombre d'atouts dans différents domaines de la science quantique et des applications commerciales, regroupés géographiquement, certains étant répartis à l'échelle locale, régionale ou provinciale.
- Le développement des entreprises de recherche et du secteur commercial nécessite une coordination et une mobilisation nationales.
- Les investissements devraient soutenir la recherche, la commercialisation et le développement des talents.
- L'accès aux capitaux et aux talents, avec les compétences appropriées pour soutenir la commercialisation des innovations quantiques, reste difficile.
- L'inquiétude monte au sujet de la protection de la propriété intellectuelle et des investissements directs étrangers.
- Les longs cycles de recherche, de développement et de commercialisation rendent difficile le maintien des investissements à long terme.
- La petite taille du marché canadien rend difficile le soutien de la croissance à long terme sans une solide stratégie d'exportation.
- La diversité et le caractère inclusif des entreprises quantiques sont un défi compte tenu du bassin de talents et de la filière actuels.
- La participation du Canada à l'élaboration de normes quantiques internationales communes est importante pour soutenir la compétitivité à long terme du pays.
Une collaboration sur le plan stratégique et à l'échelle nationale nécessite de mener des discussions pour déterminer la meilleure façon d'intégrer et d'exploiter les possibilités et les atouts régionaux actuels du Canada. Pour favoriser une stratégie quantique nationale axée sur les objectifs, nous devons également améliorer la coordination, accroître la collaboration et veiller à ce que les investissements fédéraux renforcent de manière optimale nos activités de recherche, de commercialisation et de développement des talents.
Les représentants d'ISDE aimeraient mieux comprendre les défis et les possibilités qui se présentent aux entreprises, aux institutions et aux organisations du secteur quantique, guidés par les questions qui suivent (également en l'annexe A). En fin de compte, les commentaires recueillis aideront à élaborer une stratégie quantique nationale qui vise à atteindre les objectifs primordiaux annoncés dans le budget fédéral de 2021. Entre-temps, nous produirons un résumé des commentaires recueillis dans le cadre de ce processus de consultation. Nous vous remercions d'avance pour votre contribution importante.
S'appuyer sur les atouts du Canada – de la recherche à la commercialisation
L'investissement dans la recherche fondamentale a généré des découvertes scientifiques et des atouts commerciaux au Canada. Bien qu'il existe de nombreuses façons de catégoriser ce nouvel ensemble de technologies, celles-ci relèvent généralement des applications principales suivantes : détection et imagerie; matériel informatique; algorithmes; communications; et matériaux.
Le budget de 2021 propose des investissements stratégiques dans les technologies émergentes, y compris les technologies quantiques. Bien que la science quantique ait atteint une maturité telle que le Canada peut désormais se concentrer sur des objectifs axés sur la mission, le domaine continue d'évoluer. À ce titre, il peut être prudent et plus avantageux de se concentrer où nous pouvons être un chef de file mondial et, parallèlement, maintenir une expertise axée sur l'évolution à long terme du domaine quantique.
- 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?
Approche partenariale
Il est ressorti clairement de la consultation menée auprès des universitaires, des entreprises commerciales et d'autres ordres de gouvernement que si l'on souhaite créer un secteur privé national dynamique pour les technologies quantiques, nous devons coordonner et mobiliser les résultats de l'excellence scientifique du Canada. Cela nécessitera que tous les secteurs (milieu universitaire, industrie et gouvernement) collaborent à l'exécution de leurs rôles multidimensionnels respectifs. Par exemple :
- le milieu universitaire développe les talents, soutient les projets de recherche et de développement appliquée à grande échelle, renforce d'autres domaines tels que les compétences en gestion et la gestion de produits, et continue de repousser les limites de la connaissance;
- le secteur privé commercialise de nouvelles technologies en favorisant le développement d'entreprises qui créent des produits et des services basés sur les technologies quantiques, établit les liens appropriés pour les intégrer aux chaînes d'approvisionnement mondiales à mesure qu'elles émergent, et exporte ces produits et services;
- le gouvernement finance et atténue les risques des technologies émergentes, convoque des réunions, coordonne les efforts, fournit des services pendant le processus de développement de produits et sert de partenaire de recherche (p. ex., par le biais du Conseil national de recherches du Canada, Recherche et développement pour la défense Canada, Agence spatiale canadienne);
- ces trois secteurs, et potentiellement d'autres partenaires, ont un rôle pour assurer la sécurité des technologies quantiques développées et utilisées par les Canadiens.
- 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?
Développement des talents
L'élaboration et la mise en œuvre réussie de la stratégie quantique nationale nécessitent une meilleure compréhension des façons optimales de former, d'attirer et de conserver du personnel hautement qualifié (PHQ), et de favoriser une plus grande diversité et un caractère plus inclusif dans l'écosystème quantique du Canada. Bien que le Canada produise un nombre relativement important d'employés de la catégorie PHQ dans le domaine quantique, il est insuffisant pour répondre à nos besoins. Le problème est aggravé par le fait que le PHQ canadien est souvent attiré par d'autres pays qui ont besoin de son expertise, étant donné le bassin de talents internationaux limité dans le domaine quantique.
- 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?
Équité, diversité et inclusion
Comme l'a souligné le consortium quantique composé d'universités et d'acteurs du secteur privé, pour atteindre son plein potentiel, le secteur quantique canadien doit s'appuyer sur un bassin de talents plus diversifié provenant du Canada et du monde entier. Le budget de 2021 s'est engagé à tenir compte de l'équité, de la diversité et de l'inclusion lors de l'élaboration et de la mise en œuvre de la stratégie quantique nationale.
- 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?
Commercialisation nationale
Des conversations antérieures avec la communauté quantique ont suggéré que la croissance du secteur commercial nécessitera le développement des entreprises existantes. Ce défi est rendu difficile par les longs délais de développement des technologies quantiques. Certaines entreprises ont du mal à soutenir la recherche jusqu'à ce que leurs technologies arrivent à maturité, ce qui suggère que des périodes d'incubation plus longues profiteraient au secteur quantique. L'accès aux capitaux est également difficile, en particulier compte tenu du fait que les ressources ont été affectées en priorité à la lutte contre la pandémie de COVID-19.
- Quels sont les plus grands possibilités et défis 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 spécifiques?
Adoption
Le Canada est l'un des pays précurseurs dans le domaine de la recherche quantique, et nous n'en sommes encore qu'aux prémices de la réalisation de son potentiel économique. Compte tenu de la nature perturbatrice attendue des technologies quantiques, la promotion de leur adoption est essentielle à la préparation à celles-ci et à leur succès.
- Comment la stratégie quantique nationale 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?
Nous devons développer davantage la capacité des récepteurs. Pour atteindre cet objectif, il faut être clair sur les capacités perturbatrices des technologies quantiques, tant positives que négatives. En tant que plateformes habilitantes, les technologies quantiques devraient accélérer la conception de médicaments et le développement de dispositifs de diagnostic médical, améliorer la navigation ainsi que les prévisions climatiques et permettre des défenses plus sophistiquées contre les cyberattaques. Cependant, ces technologies pourraient également représenter un risque pour notre économie numérique et notre sécurité nationale, si l'on pense notamment à la capacité de l'informatique quantique à contourner les normes de chiffrement actuelles.
- Comment la stratégie quantique nationale peut-elle répondre au mieux aux considérations sociétales, éthiques, juridiques et politiques qui pourraient être soulevées étant donné la capacité perturbatrice des technologies quantiques?
À l'échelle internationale
Le contexte international de collaboration et de concurrence façonnera la stratégie sur tous les fronts (recherche, commercialisation, développement des talents et sécurité). D'autres pays ont mis en place des stratégies ou des politiques qui s'accompagnent d'un financement pour développer leur propre secteur quantique. Cependant, aucun pays ne possède tous les éléments nécessaires pour dominer le domaine, et d'autres pays veulent travailler avec le Canada pour favoriser leurs intérêts.
- 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?
Sécurité
Le domaine quantique évolue rapidement et l'ensemble des possibilités ou des défis futurs n'est pas encore connu. Nous savons que l'avènement de certaines technologies peut représenter des risques sur les plans de l'économie et de la sécurité. Le Canada doit suivre le rythme des perturbations technologiques et des risques émergents pour la sécurité afin de protéger la vie privée et les systèmes vitaux de la technologie de l'information et des communications. 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.
- Comment la stratégie quantique nationale 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?
Lacunes et défis
Pour réussir à développer le secteur quantique du Canada, il faut élaborer une feuille de route technologique pour aider à gérer l'innovation, définir des jalons et cibler les programmes fédéraux en conséquence. En plus de mieux comprendre les applications quantiques dans lesquelles le Canada excelle et qui offrent des possibilités, nous voulons mieux comprendre les lacunes que nous devons combler et les défis que nous devons surmonter.
- 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?
Conseils d'experts
En plus de tenir des tables rondes sur la stratégie quantique nationale, nous envisageons la création d'un organe consultatif pour éclairer davantage l'élaboration et la mise en œuvre de la stratégie.
- 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?
Conclusion
Le secteur quantique du Canada est complexe et comporte de nombreux éléments synergiques. Pour déterminer l'ensemble des considérations nécessaires à l'élaboration de la stratégie quantique nationale, nous devons comprendre les obstacles ou les barrières, les facteurs de réussite et les possibilités potentielles dans le secteur quantique.
- Y a-t-il des considérations que nous avons omises, des questions que nous devrions poser ou des éléments que nous devrions explorer davantage?
Annexe A : Questions
- 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?
- 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?
- 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?
- 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?
- Quels sont les plus grands possibilités et défis 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 spécifiques?
- Comment la stratégie quantique nationale 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?
- Comment la stratégie quantique nationale peut-elle répondre au mieux aux considérations sociétales, éthiques, juridiques et politiques qui pourraient être soulevées étant donné la capacité perturbatrice des technologies quantiques?
- 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?
- Comment la stratégie quantique nationale 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?
- 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?
- 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?
- Y a-t-il des considérations que nous avons omises, des questions que nous devrions poser ou des éléments que nous devrions explorer davantage?