Quantum Technology and Submarine Near-Invulnerability

Dans cet articleKatarzyna Kubiak, Quantum Technology and Submarine Near-Invulnerability, Policy Brief, European Leadership Network, décembre 2020, Katarzyna Kubiak (European Leadership Network), interroge sur les conséquences que peut avoir la technologie quantique sur les postures de dissuasion nucléaire, notamment vis-à-vis des SNLE. Cette technologie qui applique les principes de la mécanique quantique est maîtrisée depuis le XXe siècle et a apporté des inventions telles que les transistors, les lasers ou les puces informatiques. De nombreux chercheurs attestent que la technologie quantique peut avoir des applications dans le domaine militaire. L’Organisation de l’OTAN pour la science et la technologie a qualifié la technologie quantique comme un des « perturbateurs stratégiques majeurs à venir dans les vingt prochaines années ». L’importance de la technologie quantique s’illustre aujourd’hui par les importants budgets de R&D des grandes puissances (Chine, États-Unis, Union Européenne, Royaume-Uni), qui investissent plusieurs milliards de dollars dans l’étude et le développement de ces procédés.

Concernant l’application de la technologie quantique dans le domaine des sous-marins nucléaires, l’auteur met au centre de son raisonnement l’idée de « transparence des océans », le développement de la technologie quantique pouvant à terme rendre plus facile la détection de sous-marins adverses. Katarzyna Kubiak insiste en particulier sur quatre technologies quantiques qui pourraient avoir des conséquences sur l’utilisation des sous-marins militaires. En premier lieu, elle présente trois outils qui pourraient permettre une meilleure détection des sous-marins.

Le magnétomètre est un outil qui détecte le champ magnétique d’un objet. Il est déjà utilisé depuis des décennies par les forcées armées pour détecter la signature magnétique de sous-marins. Pour autant, le magnétomètre reste très lourd, coûteux et n’a qu’une portée très courte. Son efficacité n’est donc que relative. Mais, un magnétomètre quantique permettrait une augmentation de sa sensibilité et par conséquent de sa portée. La technologie la plus avancée est le SQUID (Superconducting Quantum Interference Device), et la Chine a déclaré avoir développé un outil suffisamment puissant pour être emporté à bord d’un engin aéroporté, pouvant détecter des sous-marins à plusieurs kilomètres de distance.

Cependant, les SQUID présentent de nombreux désavantages : ils nécessitent un système de refroidissement important et leur portée de détection reste trop faible pour les voir sur le court terme être déployés dans des satellites. Enfin, déployer des magnétomètres quantiques sur des drones aériens ou drones sous-marins reste impossible aujourd’hui car en plus d’une portée toujours relativement faible, les batteries de drones ont des durées de vie limitées. Dans l’hypothèse où se développent des magnétomètres possédant une portée de 100 km, cela nécessite de connaître au préalable la position approximative du sous-marin adverse à localiser. Additionné au fait que les sous-marins peuvent appliquer un blindage magnétique, le déploiement de magnétomètres reste par conséquent peu réalisable à court terme.

Le deuxième outil qui permettrait de rendre plus vulnérable et détectable un sous-marin est le gradiomètre de gravité, qui permet de mesurer et détecter tout ce qui a une masse déformant les champs gravitationnels à un endroit sur Terre. Cette technologie existe déjà aujourd’hui mais reste très coûteuse et la détection est lente. Pour autant, les futurs gradiomètres de gravité quantiques peuvent permettre de réduire le temps de calcul à quelques secondes. Cependant, ces objets seront très sensibles aux bruits environnants. Placés dans l’espace, ils capteraient tout objet en dessous de lui et distinguerait avec difficulté SNLE d’un autre navire sous-marin ou de surface. Les sous-marins ne peuvent pas se protéger des gradiomètres de gravité à ce jour, mais pourrait envisager de devoir réduire leur signature gravitationnelle si ce type de technologie venait à se diffuser.

La dernière technologie qui pourrait rendre plus vulnérables les SNLE est l’horloge quantique. Si son utilisation permet avant tout la mesure la plus précise du temps, certains scientifiques proposent de coupler un gradiomètre de gravité avec une horloge quantique pour détecter à distance des objets. Ils pourraient être placés sur des bouées au large pour détecter les sous-marins qui passent dans leur rayon. Néanmoins, cela impliquerait une réduction du poids et du prix de l'horloge quantique que Katarzyna Kubiak estime aujourd’hui peu crédible.

Enfin, si trois technologies quantiques pourraient permettre à terme de rendre plus facilement détectable un sous-marin, l’utilisation de la technologie quantique par ce même sous-marin peut contrecarrer ces efforts. En effet, si à terme un sous-marin utilisait la navigation quantique, le positionnement de ce dernier serait accru car il n’aurait plus besoin d’utiliser un système de type GPS. De plus, la navigation quantique dispose d’une capacité anti-interférence et ne peut pas être piratée ou faire l’objet de brouillage.

Au terme de ces différents usages que la technologie quantique pourrait avoir à la fois dans le domaine de la détection des sous-marins et dans la navigation de ces derniers, Katarzyna Kubiak juge que dans le court terme, les technologies quantiques ne devraient donc pas perturber dans le court terme la capacité des SNLE à rester indétectable.

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