La photonique est une technologie fondamentale pour la défense, l’intelligence artificielle, les télécommunications, la détection avancée et les systèmes quantiques. La question est de savoir si le Canada tirera parti de son avantage actuel ou s’il laissera les retombées économiques les plus importantes se concrétiser ailleurs.

Contrairement à de nombreux secteurs de l’industrie des semi-conducteurs, la photonique est l’un des rares secteurs de technologie de pointe où le Canada possède déjà une expertise, des infrastructures et des capacités industrielles importantes. Qu’il s’agisse d’établissements de recherche, d’installations de fabrication ou d’entreprises concurrentielles à l’échelle mondiale, le Canada dispose de nombreux éléments nécessaires pour bâtir une industrie nationale plus forte.

Le défi ne consiste pas à découvrir un avantage canadien, mais à le déployer à grande échelle.

Une technologie qui convient au Canada

Les semi-conducteurs revêtent une importance stratégique, mais les différents maillons de leur chaîne de valeur ne sont pas tous également accessibles. Les usines de fabrication de silicium à la fine pointe nécessitent des investissements en capital très importants ainsi qu’un réinvestissement constant pour demeurer concurrentielles.

La photonique offre une occasion différente.

Le Canada possède une longue histoire d’expertise en communications optiques et en dispositifs photoniques, qui remonte au rôle de chef de file du pays dans le secteur des télécommunications. Cette expertise se poursuit aujourd’hui grâce à des entreprises comme Ranovus et TeraXion, à des centres de recherche comme le Centre d’optique, photonique et laser (COPL) de l’Université Laval, aux programmes de recherche en photonique de l’Université d’Ottawa ainsi qu’aux laboratoires de photonique de l’Université McMaster et de l’Université de la Colombie-Britannique. Par l’entremise de CMC Microsystèmes et de l’initiative FABrIC, le Canada a également développé des capacités nationales en soutien à la conception, en développement de procédés, en prototypage et en fabrication de pointe.

Le Canada devrait se concentrer sur les domaines où les forces existantes peuvent se traduire par un avantage industriel à long terme. La photonique est l’un de ces domaines.

Pourquoi la photonique est importante

La photonique permet de transmettre, de traiter et de mesurer l’information à l’aide de la lumière. À mesure que les systèmes numériques gagnent en complexité et nécessitent davantage de données, la capacité de transférer l’information rapidement et efficacement devient de plus en plus importante.

Cela est particulièrement pertinent dans trois secteurs stratégiques.

Défense et sécurité

Les systèmes de défense modernes reposent sur le transfert rapide de données, la détection de précision, les communications sécurisées et des architectures capables de fonctionner sous pression. La photonique soutient les communications à large bande passante, les capteurs de pointe, les systèmes LiDAR, les gyroscopes optiques et les infrastructures de communications sécurisées.

Alors que les pays accordent une importance croissante à la sécurité des chaînes d’approvisionnement et aux capacités souveraines, l’accès à ces technologies devient une considération stratégique plutôt que simplement technique.

Intelligence artificielle

L’intelligence artificielle entraîne une hausse rapide de la demande en infrastructures de centres de données. La performance des systèmes d’IA dépend non seulement des processeurs, mais aussi de la capacité à transférer de grandes quantités de données entre les serveurs, les commutateurs, les systèmes de mémoire, les systèmes de stockage et l’équipement de réseau. Les technologies photoniques jouent un rôle croissant dans ces systèmes en permettant un transfert de l’information plus rapide et plus écoénergétique.

L’IA contribue à accélérer le développement des dispositifs photoniques grâce aux progrès réalisés en conception, en simulation, en mise à l’essai, en débogage et en optimisation du rendement. La relation est de plus en plus réciproque : l’IA stimule la demande en photonique, tandis qu’elle contribue à améliorer le développement et la fabrication des technologies photoniques.

Technologies quantiques

La photonique constitue un pont important vers les systèmes quantiques émergents. Les systèmes fondés sur les photons sont compatibles avec les réseaux de fibres optiques et les dispositifs déployables sur le terrain, ce qui confère à la photonique des avantages pratiques dans des domaines comme les communications sécurisées et la détection.

Le leadership du Canada dans les technologies quantiques sera renforcé par le maintien d’une expertise parallèle en photonique et en mise en boîtier de semi-conducteurs. Une solide assise en photonique facilite le développement, au Canada, de matériel quantique, d’interconnexions quantiques et de systèmes de détection avancée.

Le Canada possède les fondements nécessaires

L’un des aspects les plus négligés de l’occasion qui s’offre au Canada dans le domaine de la photonique est que bon nombre des actifs requis existent déjà.

Le Centre de fabrication pour la photonique du Canada (CPFC) offre une capacité nationale de fabrication de semi-conducteurs composés et de dispositifs photoniques. L’installation a soutenu des entreprises œuvrant dans les réseaux de fibres optiques, la défense et l’aérospatiale, l’imagerie médicale, les centres de données et les infrastructures avancées d’IA.

Partout au pays, des organisations comme le C2MI, le 3IT, Alberta nanoFAB et 4D LABS, ainsi que des laboratoires universitaires et des partenaires industriels, apportent leur expertise en recherche, en fabrication, en mise à l’essai, en mise en boîtier et en commercialisation.

L’écosystème dans son ensemble est plus solide que de nombreux Canadiens ne le pensent. Le défi auquel le secteur est confronté concerne moins l’invention que la création de parcours efficaces, de la conception au prototype, du prototype à la production, puis de la production à l’adoption par le marché.

Le Canada possède bon nombre des éléments nécessaires. La plus grande occasion réside dans leur mise en relation plus efficace.

Le défi de la commercialisation

Le Canada est reconnu pour l’excellence de sa recherche. Le défi plus vaste a toujours été de transformer cette recherche en croissance industrielle soutenue.

Dans le domaine de la photonique, la commercialisation exige plus que l’excellence de la recherche. Elle nécessite un accès à la fabrication, à la mise en boîtier, à la mise à l’essai, à du personnel qualifié et à des clients disposés à adopter des technologies novatrices.

Les petites et moyennes entreprises ont souvent de la difficulté à passer de prototypes réussis à la production commerciale. Les retards, la fragmentation des infrastructures et la dépendance à l’égard de la fabrication à l’étranger peuvent ralentir la croissance et accroître les coûts.

Un écosystème canadien plus solide peut contribuer à relever ces défis en maintenant au Canada une plus grande part des activités de conception, de fabrication et de développement de la propriété intellectuelle.

Les prochaines mesures que le Canada devrait prendre

La stratégie la plus efficace ne consiste pas en une série de projets isolés. Il s’agit plutôt d’une approche intégrée qui relie la recherche, la fabrication, le développement des talents et l’adoption par l’industrie.

Le Canada devrait se concentrer sur les priorités suivantes :

• Accroître les capacités nationales de fabrication de technologies photoniques.
• Renforcer les liens entre la conception, la fabrication, la mise en boîtier et la mise à l’essai.
• Soutenir les PME dans le passage de leurs produits du prototype à la production.
• Harmoniser les investissements en recherche avec les occasions de commercialisation.
• Former du personnel hautement qualifié capable de soutenir la croissance à long terme de l’industrie.
• Intégrer plus délibérément la photonique aux stratégies de défense, d’IA et de technologies quantiques.

L’objectif ne devrait pas être le leadership technologique, mais plutôt un leadership économique fondé sur les capacités canadiennes.

Une occasion stratégique

La photonique se situe au croisement de plusieurs des tendances technologiques les plus importantes de la prochaine décennie. Les systèmes de défense en ont besoin. Les infrastructures d’IA en dépendent. Les technologies quantiques y auront de plus en plus recours.

Le Canada possède déjà une expertise de calibre mondial, des établissements respectés, des entreprises établies et des actifs de fabrication essentiels. Peu de pays disposent d’une assise aussi solide au départ.

La prochaine étape ne consiste pas à démontrer l’importance de la photonique. Elle consiste à veiller à ce que le Canada capte une plus grande part de la valeur qu’il crée.

Si le Canada parvient à réunir ses talents, ses installations, ses entreprises et ses investissements publics au sein d’une stratégie industrielle cohérente, la photonique pourra devenir plus qu’une réussite en recherche. Elle pourra devenir une source durable de croissance économique, de résilience technologique et d’avantage national.