Les formations initiales ou continues aux technologies émergentes que sont les technologies quantiques sont récentes et encore relativement peu nombreuses. Ecoles d’ingénieur, universités sont en pointe pour former des experts, qu’ils soient étudiants ou déjà dans la vie active. Acteurs du secteur et organismes de formation continue proposent des initiations.
L’offre de formation aux technologies quantiques est en cours de construction, que ce soit en initiale ou en continue. L’appareil de formation initiale est centré autour des diplômes de niveau 7 (bac+5) et 8 (doctorat), capables de former près de 1 000 étudiants bac+5 et près de 175 thésards, selon l’étude « Les besoins en compétences, emploi et formation relatifs aux technologies quantiques » publiée en janvier 2024 et réalisée par Kyu associés et le consultant indépendant Olivier Ezratty pour le compte de l’OPIIEC, l’observatoire paritaire des métiers du numérique, de l’ingénierie, du conseil et de l’évènement.
L’OPIIEC recense une trentaine de formations initiales de niveau 7 (master), souvent récentes (moins de 2 ans d’ancienneté), délivrées par des écoles d’ingénieurs et des universités.
Parmi les établissements les plus importants sur les technologies quantiques se trouve le groupement Quantum Paris-Saclay qui compte plusieurs établissements : Institut d’Optique, CentraleSupélec, Ecole Normale Paris Saclay, université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Institut Polytechnique de Paris, ENSTA. Il réunit près de 20 formations dédiées aux technologies quantiques ou intégrant des cours relatifs aux technologies quantiques ainsi que 3 écoles doctorales.
On distingue trois types de formations initiales, selon leur niveau de spécialisation.
Une dizaine de formations initiales spécialisées
Une dizaine de formations initiales dédiées aux technologies quantiques s’adressent à des étudiants disposant d’un master 1 voir d’un master 2 dans les domaines de la physique, de la physique appliquée, de l’informatique ou des mathématiques.
– Diplôme ARTeQ (année de recherche en technologie quantique) de l’ENS Paris-Saclay et de l’Université Paris-Saclay : ce diplôme d’établissement (DE) est accessible entre un M1 et un M2. Il forme une soixantaine d’étudiants par an au calcul et aux algorithmes quantiques, à la simulation quantique, aux communications quantiques et aux capteurs quantiques. Ce parcours est avant tout destiné aux normaliens et commence à s’ouvrir aux étudiants d’écoles d’ingénieurs.
– Parcours sciences et technologies quantiques de l’Ecole Polytechnique de Paris : accessible en 3ème année, il apprend les principes sous-tendant les technologies quantiques, les dispositifs quantiques et les applications possibles de ces technologies.
– Majeure Quantum du cycle d’ingénieur de l’EPITA : elle vise à former des ingénieurs ayant une compréhension des technologies et architectures d’ordinateurs quantiques. Elle comprend 650 heures d’enseignement purement quantique et professionnalise les étudiants grâce aux plateformes des entreprises C12, Quandela, Alice&Bob et Pasqal et à un plan de formation école et entreprise.
– Master ingénierie quantique de l’université PSL de Paris : ce master en deux ans s’articule dans un programme de PhD de 5 ans (2 ans de master et 3 ans de doctorat). Il forme des professionnels capables de concevoir et d’implémenter des technologies quantiques.
– Master d’Informatique – information quantique de Sorbonne Université : il vise à enseigner les derniers résultats en algorithmique et en cryptographie quantiques, en informatique photonique quantique et en théorie de l’information quantique.
Parmi les autres formations recensées se trouvent notamment :
– Master nanosciences et technologies quantiques (NanoQuant) de l’université de Montpellier
– Master européen de technologies quantiques de l’université de Strasbourg
– Master en ingénierie en technologies quantiques de l’université de Tours
– Master Nanosciences et nanotechnologies de l’université Grenoble Alpes : parcours nanophysique et physique quantique en 1e année, parcours information et ingénierie quantique en 2e année
– Master in fundamental physics: nanotechnologies and quantum devices (NanoQuad) de l’Université Paris Cité
– Master physique fondamentale ingénierie quantique et matière condensée (PFIQMC) de l’Université de Toulouse III Paul Sabatier.
Des parcours avec option quantique
Les formations avec une option quantique sont surtout présentes dans les écoles d’ingénieurs proposant un parcours d’ingénieur généraliste :
– mention ingénierie quantique de CentraleSupélec : elle vise à former des physiciens généralistes qui soient avant tout des ingénieurs sensibilisés aux technologies quantiques
– option quantum engineering de Télécom Paris : accessible en 3ème année, elle permet d’acquérir les bases théoriques et expérimentales des technologies quantiques
– option sciences et technologies quantiques de Télécom Physique Strasbourg : accessible en 2ème année, elle forme aux fondamentaux de la physique quantique et aux enjeux technologiques et industriels qui en découlent.
– Master nanosciences et nanotechnologies, parcours nano-ingénierie et dispositifs quantiques d’Aix-Marseille université.
Des cours de découverte du quantique
Ces formations intègrent certains cours permettant de faire découvrir aux étudiants ces technologies quantiques :
– cours de physique quantique au sein du cursus d’ingénieur de l’INP Grenoble
– cours au sein de la spécialité génie physique des matériaux de l’INSA Rennes
– cours de physique quantique et statistique au sein de l’INSA Toulouse.
Il y a également des cours relatifs aux technologies quantiques au sein du master informatique des universités de Lorraine et de Rouen, de plusieurs masters de l’Université Paris Saclay (Master 1 physique, Master 2 concepts fondamentaux de la physique, Master 2 molecular nano bio photonics…) ou encore du parcours « De l’atome au matériau : matière condensée, matière molle, matériaux fonctionnels » de l’Ecole Polytechnique de Paris.
Compte tenu de la diversité des domaines que recouvre le quantique, certaines formations mettent l’accent sur des domaines particuliers :
– physique fondamentale : Institut Polytechnique, ENSTA, université Toulouse III, Grenoble INP, Université de Grenoble, INSA Toulouse, INSA Rennes
– informatique quantique : EPITA, Sciences Sorbonne Université, université de Rouen, université de Lorraine
– algorithmie et statistiques quantiques : CentraleSupélec, INSA Toulouse
– ingénierie quantique : ENSTA, Telecom Paris, PSL, Université Toulouse III, INSA Lyon
La formation continue pour s’acculturer ou devenir expert
Il existe deux types de formation continue : accès des actifs aux formations initiales, et initiation en quelques jours, délivrée par des écoles et universités, des acteurs du secteur ou des organismes de formation continue. Presque l’intégralité des formations initiales ci-dessus est également accessible en formation continue. Concernant les formations continues de courte durée, la demande reste relativement faible, notamment car il y a beaucoup d’autoformation.
Ainsi, les écoles d’ingénieurs proposent des parcours d’acculturation de 1 à 5 jours :
– ENSTA Bretagne : introduction aux technologiques quantiques pour les sciences de l’information (capteurs et communications quantiques)
– Ecole polytechnique de Paris : MOOC introduction à la physique quantique
– l’Institut Polytechnique de Paris propose d’adapter son offre Executive Education aux technologies quantiques
– Télécom Paris : comprendre l’informatique quantique.
La formation par les acteurs de l’écosystème peut passer par :
– des formations structurées sur catalogue, comme le proposent Capgemini (Explorer le potentiel de l’informatique quantique) et Microsoft qui propose « démarrage avec Azure quantum ».
– l’accompagnement et l’acculturation des clients aux technologies quantiques à travers une formation intégrée à l’offre de services proposés aux clients, comme le font Eviden ou Capgemini.
– la mise à disposition de plateformes permettant d’explorer les possibilités des technologies quantiques (codage, paramétrage, simulation, test d’algorithme…) en autoformation : IBM Quantum Platform, plateforme de Pasqal permettant d’accéder à un ordinateur quantique.
– des partenariats entre acteurs de l’écosystème.
Un peu moins d’une dizaine d’organismes de formation traditionnels proposent des formations sur les technologies quantiques, essentiellement de 1 à 3 jours. Il y a des formations généralistes de présentation :
– Ambient IT : introduction à la physique quantique
– CPE Lyon Formation continue : les fondamentaux de l’informatique quantique – algorithme et programmation
– ESBanque : informatique quantique et finance
– INSTN : les fondamentaux de l’informatique quantique
– Orsys formation : informatique quantique, les nouveaux enjeux métiers
Existent également des formations plus technique, telles :
– Le groupe AFORP propose une formation « Développeur informatique d’applications quantiques » de niveau 7
– Udemy : MOOC sur diverses thématiques relatives à l’informatique quantique
– Qureca propose des formations en ligne et des formations pour l’industrie allant de la découverte des technologies quantiques jusqu’à des formations dites « quantum master » de plus haut niveau.
3 recommandations de l’OPIIEC
L’OPIIEC émet trois recommandations. Premièrement, l’appareil de formation n’intègre pas encore, sauf exception, de modules dédiés aux domaines d’application du quantique, ce qui ne permet pas de couvrir les futurs besoins en compétences des entreprises utilisatrices des technologies quantiques. L’Observatoire propose d’initier et de déployer une coopération entre responsables académiques et professionnels d’un des secteurs applicatifs du quantique, telle la finance, secteur qui semble particulièrement pertinent, afin de concevoir une offre de formation verticale, permettant d’acculturer les futurs professionnels aux technologies quantiques et à leurs cas d’usage. Une ou deux entreprises interviendraient dans un établissement proposant des formations en lien avec la finance. A terme, cette action pourrait être déployée dans d’autres secteurs.
Deuxièmement, l’OPIIEC propose de développer un MOOC « Quantique et sécurité : menaces et opportunités » en partenariat avec une ou deux entreprises spécialisées, afin d’acculturer les salariés du numérique à ces enjeux. Cette action devrait permettre de déployer un module de formation similaire sur le « quantum inspired » et les modèles hybrides. Ces modèles sont aujourd’hui matures technologiquement et représentent également une clé d’entrée dans le quantique pour les entreprises et les salariés de la branche.
Troisièmement, face à la diversité des programmes, l’OPIIEC conseille d’élaborer une table d’orientation destinée aux salariés du numérique, leur permettant d’identifier les formations pertinentes pour évoluer vers le quantique, compte tenu de leurs compétences actuelles et des nouvelles compétences que requiert le métier visé.
Un second article de Solutions Numériques & Cybersécurité porte sur le marché des technologies quantiques, les emplois et les compétences.
Le projet Quantédu finance la sensibilisation et la formation
Lauréat de l’appel à manifestatiton d’intérê Compétences et métiers d’avenir, le projet Quantédu réunit des acteurs de la formation initiale et continue, ainsi que des acteurs industriels et de l’innovation dans les technologies quantiques. Porté par l’Université de Grenoble Alpes, et soutenu par un consortium de 21 établissements académiques, ce plan bénéficie d’un soutien financier de 56 millions d’euros sur cinq années.
Quantédu a pour ambition de répondre aux objectifs fixés en matière d’emploi et de formation par la stratégie nationale pour les technologies quantiques. Ce plan vise à soutenir la formation, du niveau pré-universitaire à la formation doctorale, en mettant en œuvre des actions pour répondre aux besoins émergents en matière de compétences quantiques, mais également en soutenant l’apparition de nouveaux métiers comme les ingénieurs-docteurs quantiques.
QuantEdu financera à la fois des bourses de thèses, la création et le développement de nouveaux enseignements de niveau Master, ainsi que des MOOC afin de faciliter l’apprentissage initial et continu concernant les technologies quantiques. Il comprend également des initiatives de sensibilisation destinées aux étudiants ou aux lycéens, visant à instaurer un premier contact avec le domaine de la physique quantique et les technologies quantiques.
