5 technologies pour après demain

Il est acquis que la loi de Moore, qui depuis 1965 prédit le doublement du nombre de transistors sur une même surface tous les 18 mois, arrive à expiration. La nature affiche ses limites, et il est probable que Moore ne quittera plus l’histoire vers 2020. Pour autant, l’industrie des semiconducteurs continue de travailler d’arrache-pied pour maintenir un rythme de progression des technologies. Cela lui est même indispensable puisque son modèle économique est calqué sur la course à la puissance permanente. Si ce rythme s’interrompt, c’est tout un pan de notre économie, celui qui motorise et alimente les indispensables infrastructures, qui risque de s’effondrer.

Pour affronter cette difficulté majeure, les chercheurs tentent de contourner la difficulté en développant de nouvelles architectures. Deux d’entre elles, qui vont encore nécessiter de nombreuses années de développement (les premiers déploiements commerciaux sont attendus d’ici une dizaine d’années), émergent :

• L’informatique quantique, qui repose sur des effets quantiques comme la superposition et l’enchevêtrement pour créer des ordinateurs des millions de fois plus puissants qu’aujourd’hui.
• Les puces neuromorphiques, qui reposent sur le modèle de conception de notre cerveau, et dont on s’attend à obtenir des résultats un milliard de fois plus efficaces qu’aujourd’hui.

Le premier décodage du génome humain date de 2003, et à l’époque il en avait coûté 3 milliards de dollars. Aujourd’hui, il va en coûter environ 1000 dollars. En 2031, il en coûtera moins de 100 dollars. L’impact de cette progression sera énorme, car associé à de nouveaux traitements comme les immunothérapies, de nombreuses maladies, comme le cancer, trouveront leur traitement.

Pour cela, chercheurs et médecin auront besoin de disposer d’une cartographie précise des gènes afin d’établir des traitements sophistiqués et personnalisés à partir d’organismes synthétiques. La modification des gènes portera bien au-delà de l’humain, la nature est un vaste bassin d’expérimentation, et nous pourrons par exemple modifier des algues pour en faire du plastique ou du carburant.

La nanotechnologie, ou ingénierie au niveau atomique, n’est pas une idée nouvelle puisqu’elle s’exprime depuis 1959. En revanche, ce n’est que récemment qu’elle a quitté le domaine de la science-fiction pour devenir une réalité. Grâce en particulier à de nouveaux matériaux à l’échelle atomique, comme le graphène, et de nouveau la mise en application des effets quantiques.

Les applications sont multiples et encore à imaginer pour la majorité d’entre elles. En particulier dans la médecine, avec des équipements d’une taille si réduite qu’injectés dans le sang ils pourront rechercher, cibler et traiter directement des cellules spécifiques et des agents pathogènes. Ou encore avec de nouveaux matériaux programmables au niveau moléculaires, qui révolutionneront demain l’impression 3D, par exemple.

Smartphone, tablette, objets connectés, automobiles électriques et hybrides, tous ces domaines sont consommateurs d’énergie, mais sont éloignés dans leurs usages des sources traditionnelles d’électricité. Ajoutez à cela la volonté d’évoluer des énergies fossiles vers les énergies renouvelables, dont par essence la production est soumise au bon vouloir de la nature et non à la satisfaction des consommateurs. Sans oublier l’augmentation permanente de la puissance des équipements IT qui nécessite d’augmenter régulièrement la capacité de stockage des batteries tout en réduisant leur taille. Et vous vous retrouvez face à un casse-tête : le stockage de l’énergie.

Le moyen le plus courant aujourd’hui s’appelle les batteries lithium-ion. Mais cette technologie commence à accuser son âge (elle a été mise au point en 1970) et à subir les mêmes limites théoriques que la loi de Moore. Quant aux technologies de remplacement, elles sont à l’étude, mais tardent à se manifester dans notre quotidien. L’objectif pour les 15 prochaines années : développer des technologies de batteries de nouvelle génération, cinq fois plus puissantes pour le cinquième de leur coût actuel.

Presque exclusivement réservés jusqu’à présent aux seules applications industrielles lourdes, les robots commencent à envahir notre quotidien pour travailler au côté de l’homme, voire se substituer à lui. Ils vont prendre une part de plus en plus importante dans notre vie, se présenter sous des formats d’une grande diversité grâce aux nouveaux matériaux et aux nanotechnologies, disposer d’algorithmes puissants pour se substituer à nous dans la prise de décision, et même être capables d’apprendre grâce à ces algorithmes et au machine learning, et être de plus en plus puissants avec des architectures de calculs qui leur donneront l’accès à certaines formes d’intelligences.

Au cours des 15 prochaines années, les domaines d‘intervention des robots vont se multiplier, profitant de la recherche d’automatisation, de réduction des risques humains par leur remplacement par des machines, et de réduction des coûts qui restera longtemps encore la première préoccupation à court terme des dirigeants, en particulier de ceux qui n’ont toujours pas compris les véritables enjeux du digital...