Six millions d’euros et une machine capable de dessiner à l’échelle de quelques nanomètres… À Barcelone, l’Espagne veut fabriquer une partie des technologies quantiques de demain. La plus importante infrastructure nationale de nanofabrication quantique vient d’y ouvrir ses portes. Derrière la salle blanche se joue une bataille bien plus vaste : celle de la place de l’Espagne dans la course mondiale au quantique.
Combinaisons intégrales, air filtré en permanence, machines derrière des parois immaculées… À première vue, rien de très spectaculaire. C’est pourtant ici, à l’Institut de microélectronique de Barcelone (IMB-CNM), que l’Espagne veut fabriquer une partie de son avenir quantique.
Le 10 septembre, le Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC) y a inauguré une zone de nanofabrication quantique, présentée comme la plus grande infrastructure espagnole de recherche de ce type. Plus de six millions d’euros ont été investis, notamment via le PERTE Chip, le Plan complémentaire de communications quantiques et les fonds européens NextGenerationEU.
Pas question, pour l’instant, de produire à la chaîne des processeurs quantiques Made in Spain. L’installation doit fabriquer, tester et améliorer des structures, circuits et dispositifs à l’échelle nanométrique, avec un objectif autrement plus concret : aider les prototypes à franchir la distance qui sépare le laboratoire de l’industrie. Moins spectaculaire, certes, qu’un ordinateur quantique bardé de câbles dorés. Mais potentiellement tout aussi stratégique.
Une imprimante de l’infiniment petit
Au centre du dispositif trône une drôle d’imprimante de l’infiniment petit : l’EBPG 5150Plus, le système de lithographie par faisceau d’électrons le plus avancé installé en Espagne.
La machine utilise des électrons pour tracer directement des motifs minuscules sur un matériau, avec une précision de quelques nanomètres (un nanomètre, c’est un millionième de millimètre). Autour, microscopes électroniques et instruments de métrologie permettent de contrôler le résultat à chaque étape. Concevoir, fabriquer, observer, corriger, recommencer… Le prototypage tient dans cette boucle.
Et « puces quantiques » ne signifie pas que l’installation fabriquera un seul type de processeur. Elle pourra servir à développer circuits quantiques, composants photoniques, capteurs et dispositifs microélectroniques avancés, avec des applications potentielles dans le calcul, les communications, la santé, l’énergie ou la sécurité. Ces équipements seront surtout ouverts aux chercheurs comme aux entreprises, y compris celles qui n’ont ni les moyens ni l’intérêt de construire leur propre salle blanche.
Mais au fait, qu’est-ce qu’une puce quantique ? Une puce quantique n’est pas simplement une puce classique plus rapide. Là où nos ordinateurs manipulent des bits, valant 0 ou 1, elle utilise des qubits, qui obéissent aux lois de la mécanique quantique et permettent d’aborder certains calculs autrement. Les applications espérées vont des nouveaux matériaux à la recherche pharmaceutique, en passant par l’optimisation et la cryptographie. Mais les qubits sont extrêmement fragiles : température, bruit ou infimes défauts de fabrication peuvent les perturber. Tout le défi consiste donc à produire des dispositifs fiables et reproductibles, capables un jour de sortir du laboratoire.
Le silicium, de l’ancienne révolution à la nouvelle
L’une des pistes les plus prometteuses passe par un matériau qui n’a rien de futuriste : le silicium, socle de l’industrie des semi-conducteurs depuis des décennies.
L’IMB-CNM participe au projet européen SPINS, qui doit établir la première ligne pilote industrielle européenne consacrée aux puces quantiques semi-conductrices à qubits de spin. Près de 50 millions d’euros, 25 partenaires dans neuf pays et une idée simple : plutôt que repartir de zéro, s’appuyer sur les procédés, les infrastructures et le savoir-faire de la microélectronique pour fabriquer une nouvelle génération de composants quantiques.
SPINS travaille notamment sur plusieurs technologies de boîtes quantiques à base de silicium et de germanium, avec un défi central : standardiser suffisamment les procédés pour fabriquer des puces reproductibles. Dans le jargon européen, cela tient en trois syllabes : « lab-to-fab ». Du laboratoire à l’usine.
À Barcelone, le quantique prend forme
Barcelone possède déjà l’autre bout de la chaîne. Au Barcelona Supercomputing Center (BSC), le supercalculateur MareNostrum 5 côtoie désormais MareNostrum Ona, l’infrastructure quantique développée dans le cadre de Quantum Spain.
En mai 2026, celle-ci est passée de 5 à 35 qubits avec l’installation d’un nouveau processeur reposant sur une technologie entièrement européenne. La machine est accessible aux chercheurs, administrations et entreprises via le Réseau espagnol de supercalcul.
Attention toutefois au compteur : dans le quantique, le nombre de qubits ne suffit pas à mesurer les performances. Leur qualité, leur fidélité, leur connectivité ou encore la correction des erreurs comptent tout autant.
La géographie, elle, raconte quelque chose. D’un côté de Barcelone, on apprend à exploiter des processeurs quantiques ; de l’autre, on développe les outils pour fabriquer et caractériser certains des composants des générations suivantes. La ville commence ainsi à réunir plusieurs maillons de la chaîne quantique.
808 millions d’euros : le pari quantique de l’Espagne
Barcelone n’est qu’une pièce d’une stratégie nationale beaucoup plus vaste. En 2025, Madrid a lancé sa première Stratégie des technologies quantiques 2025-2030 : 808 millions d’euros d’investissements publics, avec l’objectif de mobiliser environ 1,5 milliard en comptant les financements publics et privés complémentaires.
Trois terrains sont privilégiés : calcul, communications et capteurs quantiques. L’Espagne dispose déjà de centres de recherche reconnus, de compétences en photonique, d’un réseau de supercalcul développé et d’équipes scientifiques réparties dans plusieurs régions.
Le CSIC vient aussi de créer QuARC-CSIC, un centre consacré aux sciences et technologies quantiques dont le siège sera installé à Madrid. Il doit fédérer des compétences aujourd’hui dispersées entre physique, informatique, mathématiques, ingénierie et chimie.
L’objectif est clairement industriel : faire émerger des entreprises, attirer les talents et éviter que l’Europe produise les découvertes pendant que d’autres les transforment en usines. Un scénario qu’elle connaît déjà avec les semi-conducteurs.
L’Espagne est-elle vraiment « à la pointe » du quantique ?
Pas si vite. Les États-Unis et la Chine investissent massivement, tandis que la France, l’Allemagne, les Pays-Bas ou la Finlande disposent eux aussi d’écosystèmes solides. IBM, Google, Microsoft et de nombreuses entreprises spécialisées développent parallèlement leurs propres architectures.
L’Espagne ne domine donc pas la course mondiale aux ordinateurs quantiques. Elle cherche plutôt sa place, en misant notamment sur certains domaines où elle peut se spécialiser, comme les communications quantiques. C’est aussi ce qui rend l’infrastructure barcelonaise intéressante. La course ne consiste plus seulement à aligner des qubits, elle devient industrielle. Qui saura fabriquer des dispositifs fiables, reproductibles et susceptibles de changer d’échelle ?
L’Europe se pose la même question. Avec ses lignes pilotes et le Chips Act, Bruxelles veut éviter que les technologies quantiques suivent le chemin des semi-conducteurs : pensées en Europe, fabriquées ailleurs.
Fort de quarante ans d’expérience en microélectronique, l’IMB-CNM veut désormais pousser son savoir-faire vers le quantique. Une nouvelle extension est déjà prévue avec le soutien de la Generalitat et des fonds européens FEDER. Le vrai test sera ailleurs : combien de prototypes réussiront à quitter le laboratoire ?
Car la révolution quantique adore les promesses vertigineuses. À Barcelone, elle commence beaucoup plus simplement : dans une salle blanche, en essayant de fabriquer deux fois la même chose.
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