{"id":1031028,"date":"2026-06-29T00:52:19","date_gmt":"2026-06-29T00:52:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/1031028\/"},"modified":"2026-06-29T00:52:19","modified_gmt":"2026-06-29T00:52:19","slug":"le-groupe-delectronique-quantique-du-cea-prepare-la-seconde-revolution-quantique-depuis-40-ans","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/1031028\/","title":{"rendered":"Le groupe d’\u00e9lectronique quantique du CEA pr\u00e9pare la seconde r\u00e9volution quantique depuis 40 ans !"},"content":{"rendered":"

Il y a presque un si\u00e8cle, de 1925 \u00e0 1927, les \u00e9quations<\/a> et les principes fondamentaux de la m\u00e9canique quantique<\/a> ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverts, entra\u00eenant dans les d\u00e9cennies suivantes la premi\u00e8re r\u00e9volution technologique quantique avec l’\u00e9lectronique des semi-conducteurs<\/a>, le laser<\/a> et le maser<\/a> et bien s\u00fbr la physique<\/a> nucl\u00e9aire (sans oublier des travaux sur la supraconductivit\u00e9<\/a>).<\/p>\n

D\u00e9couvrez en animation-vid\u00e9o l’histoire de la physique quantique : depuis la catastrophe ultraviolette jusqu’aux promesses de l’ordinateur quantique en passant par la premi\u00e8re et la seconde r\u00e9volution quantique avec les id\u00e9es de Feynman et Peter Shor. Une animation-vid\u00e9o cor\u00e9alis\u00e9e avec L\u2019Esprit Sorcier. \u00a9 CEA Recherche<\/p>\n

La France, une Mecque de la m\u00e9canique quantique<\/p>\n

Depuis presque deux d\u00e9cennies, c’est une seconde r\u00e9volution quantique qui prend son essor et qui s’acc\u00e9l\u00e8re depuis lors. On continue \u00e0 utiliser l’existence de niveaux d’\u00e9nergie<\/a> discrets pour des syst\u00e8mes quantiques (ainsi que l’effet tunnel<\/a> quantique)\u00a0mais, aujourd’hui, le front de la recherche s’est d\u00e9plac\u00e9 en grande partie vers ce que l’on appelle la th\u00e9orie de l’information quantique.<\/p>\n

Elle utilise deux des principes fondamentaux de la m\u00e9canique quantique, la superposition et l’intrication<\/a> des \u00e9tats quantiques (voir les cours<\/a> de Leonard Susskind<\/a> \u00e0 ce sujet), pour d\u00e9crire et manipuler la version quantique des bits d’information des ordinateurs classiques : les qubits<\/a>.<\/p>\n

\n \"De
\n Prix Nobel de physique 2025 : la m\u00e9canique quantique \u00e0 l’honneur avec un nouveau laur\u00e9at fran\u00e7ais !<\/a><\/p>\n

\n Il y a un si\u00e8cle cette ann\u00e9e, Werner Heisenberg, Max Born et Erwin Schr\u00f6dinger d\u00e9couvraient les bases de la m\u00e9canique quantique et ouvraient la porte \u00e0 la premi\u00e8re r\u00e9volution quantique. On esp\u00e8re une seconde r\u00e9volution avec notamment des circuits quantiques pour des ordinateurs quantiques. C’est sans doute en raison de toutes ces consid\u00e9rations pr\u00e9sentes \u00e0 l’esprit que le prix Nobel de physique 2025 a \u00e9t\u00e9 d\u00e9cern\u00e9 \u00e0 John Clarke, Michel Devoret et John Martinis \u00ab pour la d\u00e9couverte de l’effet tunnel quantique macroscopique et de la quantification de l’\u00e9nergie dans un circuit \u00e9lectrique \u00bb, selon les termes du comit\u00e9 Nobel. Bien qu’en poste aux USA \u00e0 l’Universit\u00e9 de Yale, Michel Devoret est un physicien fran\u00e7ais !… Lire la suite\n <\/p>\n<\/p>\n

La France est dans le peloton de t\u00eate des acteurs de cette r\u00e9volution avec plusieurs\u00a0prix Nobel de physique, comme Alain Aspect<\/a> et Michel Devoret.<\/p>\n

\u00ab Je dois au CEA cette r\u00e9compense. \u00bb C\u2019est par ces quelques mots que Michel Devoret, laur\u00e9at du prix Nobel de physique 2025, introduit une conf\u00e9rence scientifique exceptionnelle : \u00ab Circuits Josephson : des ph\u00e9nom\u00e8nes quantiques macroscopiques aux atomes artificiels \u00bb, enregistr\u00e9e sur le site CEA de Saclay. Form\u00e9 au CEA et pionnier des circuits quantiques supraconducteurs, Michel Devoret a \u00e9t\u00e9 r\u00e9compens\u00e9 aux c\u00f4t\u00e9s de John Clarke et John Martinis pour des travaux fondateurs qui ont jet\u00e9 les bases du calcul quantique moderne. Le laur\u00e9at du prix Nobel de physique 2025 revient sur comment a \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvert l\u2019effet tunnel quantique macroscopique et la quantification de l\u2019\u00e9nergie dans les circuits supraconducteurs. Des travaux \u00e0 la base des avanc\u00e9es actuelles vers des calculateurs quantiques utilisant ce type de circuit, d\u00e9velopp\u00e9s notamment par Google et en France par la start-up Alice & Bob. Une distinction qui prolonge la remarquable lign\u00e9e de prix Nobel fran\u00e7ais dans le domaine quantique et illustre l\u2019excellence fran\u00e7aise dans cette discipline strat\u00e9gique. \u00a9 CEA<\/p>\n

Le CEA conduit des recherches \u00e0 ce sujet depuis longtemps, notamment sur la quantronique, l’\u00e9lectronique de la seconde r\u00e9volution quantique. Un groupe de recherche \u00e9ponyme,\u00a0QUANTum physics and electrRONICS, y a \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9 par Michel Devoret, Daniel Est\u00e8ve et Cristian Urbina en 1985, au retour de leur post-doc \u00e0 l’Universit\u00e9 de Berkeley (Californie) dans le groupe du futur prix Nobel de physique\u00a0John Clarke<\/a>.<\/p>\n

Quatre mani\u00e8res de faire une r\u00e9volution quantique<\/p>\n

Il y a quatre th\u00e8mes principaux de recherche dont on attend de nouvelles r\u00e9volutions quantiques et qui font \u00e9galement l’objet de travaux au CEA.<\/p>\n

Le premier, c’est celui des ordinateurs quantiques<\/a> issus notamment des travaux du\u00a0pionnier\u00a0Richard Feynman<\/a>. Ces machines, dans l’id\u00e9al, doivent pouvoir r\u00e9soudre des probl\u00e8mes intraitables par des superordinateurs classiques, par exemple en d\u00e9couvrant ou en expliquant les propri\u00e9t\u00e9s de nouveaux mat\u00e9riaux et de nouvelles mol\u00e9cules<\/a> pour la m\u00e9decine, ou encore en ce qui concerne des probl\u00e8mes d’optimisation avec l’ubiquiste probl\u00e8me du voyageur de commerce<\/a>. On parle alors de supr\u00e9matie quantique.<\/p>\n

En fait, en l’\u00e9tat et ce qui semble \u00e0 port\u00e9e de main, ce sont des ordinateurs quantiques qui\u00a0font des calculs un peu plus vite que des ordinateurs classiques et \u00e0 moindres co\u00fbts \u00e9nerg\u00e9tiques. On parle alors d’avantage quantique.<\/p>\n

\n \"Lucy,
\n Quandela et ses ordinateurs photoniques, la cl\u00e9 de la seconde r\u00e9volution quantique ? Partie I<\/a><\/p>\n

\n Il y a presque trois d\u00e9cennies, les ordinateurs quantiques \u00e9taient encore du domaine de la science-fiction, bien que faisant d\u00e9j\u00e0 l’objet de travaux au moins th\u00e9oriques tr\u00e8s s\u00e9rieux. Aujourd’hui, certains existent d\u00e9j\u00e0 et on esp\u00e8re que leur prochaine g\u00e9n\u00e9ration sera plus performante que les super-ordinateurs classiques pour r\u00e9soudre de nombreux probl\u00e8mes concernant l’optimisation et la simulation de bien des processus ou mat\u00e9riaux. Remarquablement, l’\u00e9cole de physique quantique fran\u00e7aise et certaines des startups qu’elle a inspir\u00e9es sont dans le peloton de t\u00eate de la course mondiale \u00e0 ce sujet. Futura a eu la chance de visiter l’une d’elles : Quandela. C’est l’occasion de faire connaissance dans un article en deux parties, dont voici la premi\u00e8re, avec les machines qu’elle commercialise d\u00e9j\u00e0 : des ordinateurs quantiques photoniques…. Lire la suite\n <\/p>\n<\/p>\n

On a d\u00e9j\u00e0 des r\u00e9sultats int\u00e9ressants en couplant de petits ordinateurs quantiques avec des supercalculateurs classiques, comme le montre le cas de Lucy<\/a> tout derni\u00e8rement.<\/p>\n

\n \"Lucy,
\n L\u2019ordinateur quantique Lucy s\u2019allie au supercalculateur Joliot-Curie : un duo qui pourrait acc\u00e9l\u00e9rer des perc\u00e9es majeures<\/a><\/p>\n

\n La r\u00e9volution des ordinateurs quantiques est en marche et elle envisage de plus en plus de joindre ses forces \u00e0 celles du calcul haute performance (HPC), rendu possible par des supercalculateurs classiques comme le Joliot-Curie du CEA, qui permet d\u00e9j\u00e0 de conduire des simulations num\u00e9riques dans des domaines aussi divers que la g\u00e9ophysique, l’astrophysique et la physique des plasmas ou encore le climat et la biologie. Pour faire \u00e9quipe avec lui, l’ordinateur quantique photonique Lucy, issu d’une coop\u00e9ration industrielle franco-allemande form\u00e9e par Quandela et Attocube, est d\u00e9sormais accessible gratuitement \u2013 en combinaison avec le Joliot-Curie \u2013 aux acteurs de la recherche et de l\u2019industrie europ\u00e9ennes, pour explorer le potentiel du calcul quantique et relever de grands d\u00e9fis scientifiques…. Lire la suite\n <\/p>\n<\/p>\n

Sans aller jusqu’\u00e0 avoir un v\u00e9ritable ordinateur quantique universel programmable comme le sont nos micro-ordinateurs, on peut imaginer des simulateurs quantiques ayant eux aussi un avantage quantique, mais pour r\u00e9soudre des probl\u00e8mes bien sp\u00e9cifiques : par exemple, trouver un supraconducteur<\/a> \u00e0 temp\u00e9rature et pression<\/a> ambiante. C’est le second th\u00e8me de recherche de la r\u00e9volution quantique en cours.<\/p>\n

Toutefois, dans les deux cas, il faut disposer d’un assez grand nombre de qubits<\/a> (>1\u202f000). Or, plus ils sont nombreux, plus les calculs sont parasit\u00e9s par le ph\u00e9nom\u00e8ne de d\u00e9coh\u00e9rence quantique. On essaye de le r\u00e9soudre en explorant diff\u00e9rentes voies possibles pour s’en prot\u00e9ger ou en utilisant des codes correcteurs d\u2019erreurs<\/a>. Il faut aussi pouvoir passer d’un syst\u00e8me appropri\u00e9 \u00e0 un petit nombre de qubits \u00e0 un grand nombre, en faisant cro\u00eetre en taille le syst\u00e8me quantique\u00a0de fa\u00e7on simple et peu co\u00fbteuse.<\/p>\n

Le troisi\u00e8me th\u00e8me de recherche concerne les communications quantiques et notamment en ce qui concerne la cryptographie quantique<\/a> pour rendre des transferts d’informations inviolables.<\/p>\n

Le quatri\u00e8me th\u00e8me est moins connu et il concerne les capteurs quantiques<\/a>. Ces capteurs<\/a> utilisent les lois de la m\u00e9canique quantique pour faire de la d\u00e9tection fine de signaux. On dispose ainsi de gravim\u00e8tres (mesurant la gravit\u00e9<\/a>) pouvant servir \u00e0 pr\u00e9voir les s\u00e9ismes<\/a>, d\u00e9tecter la formation d’une poche de magma<\/a> dans un volcan<\/a> ou prospecter les sous-sols.<\/p>\n

\n \"SBQuantum,
\n Tunnels, objets enfouis, navigation sans GPS : cette startup d\u00e9voile ce que sa technologie quantique pourrait faire depuis l\u2019espace<\/a><\/p>\n

\n Fin mars, l’entreprise qu\u00e9b\u00e9coise SBQuantum a franchi une \u00e9tape d\u00e9terminante en lan\u00e7ant avec succ\u00e8s un capteur quantique dans l’espace, dans le cadre du concours MagQuest de la National Geospatial-Intelligence Agency (NGA). Ce magn\u00e9tom\u00e8tre quantique \u00e0 base de diamant pourrait non seulement am\u00e9liorer la cartographie du champ magn\u00e9tique terrestre, mais \u00e9galement ouvrir la voie \u00e0 une nouvelle \u00e8re de \u00ab navigation magn\u00e9tique \u00bb, offrant une alternative robuste et fiable au GPS. David Roy-Guay, fondateur de SBQuantum, nous explique les enjeux et les avanc\u00e9es attendues de cette innovation majeure…. Lire la suite\n <\/p>\n<\/p>\n

Des acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres (qui mesurent l’acc\u00e9l\u00e9ration) peuvent \u00eatre utilis\u00e9s dans la mise au point de syst\u00e8mes de navigation autonomes. Il est possible aussi de mesurer de faibles champs magn\u00e9tiques afin d\u2019\u00e9tudier le cerveau<\/a>, mais pas seulement.<\/p>\n

Le laboratoire de physique fondamentale du groupe d’\u00e9lectronique quantique (quantronique) du CEA invente, con\u00e7oit, fabrique et caract\u00e9rise des circuits et composants quantiques. Les circuits \u00e9lectriques quantiques peuvent se trouver globalement dans deux \u00e9tats \u00e9lectriques \u00e0 la fois, alors que ces deux \u00e9tats sont normalement incompatibles. D\u00e9couvrez ces diff\u00e9rentes \u00e9tapes en vid\u00e9o. \u00a9 CEA<\/p>\n

La voie des qubits supraconducteurs<\/p>\n

On l’a dit, il existe plusieurs voies possibles pour des ordinateurs ou des simulateurs quantiques. Il s’agit toutefois \u00e0 chaque fois de disposer de supports pour des qubits et de moyens de les influencer, de les mesurer lors des processus conduisant \u00e0 des calculs pour ex\u00e9cuter des algorithmes quantiques utiles de mani\u00e8re tol\u00e9rante aux erreurs de calcul.<\/p>\n

Une voie possible est de manipuler des \u00e9lectrons<\/a> et leurs spins<\/a> dans des bo\u00eetes quantiques avec plusieurs niveaux d’\u00e9nergie\u00a0pour ces \u00e9lectrons et donc divers \u00e9tats quantiques. C’est par exemple ce que tente de faire dans des puces semi-conductrices la start-up Quobly, anciennement nomm\u00e9e SiQuance,\u00a0qui explore \u00e0 Grenoble des travaux conduits initialement au CEA.<\/p>\n

\n \"Richard
\n SiQuance, la start-up issue du CEA et du CNRS qui veut r\u00e9volutionner les ordinateurs quantiques<\/a><\/p>\n

\n Les lois de la m\u00e9canique quantique laissent penser qu’\u00e0 l’horizon d\u2019une dizaine d\u2019ann\u00e9es si l’on s’y prend bien, des ordinateurs \u2014 ou pour le moins, des calculateurs sp\u00e9cialis\u00e9s dans la r\u00e9solution de certains probl\u00e8mes impossibles \u00e0 r\u00e9soudre pendant le temps de calcul d’une vie humaine par des super-ordinateurs classiques \u2014, verront le jour en exploitant des ph\u00e9nom\u00e8nes quantiques. Parmi les start-ups fran\u00e7aises prometteuses pouvant permettre de prendre une place importante dans cette r\u00e9volution que pourrait constituer le calcul quantique, il y a depuis la fin de l’ann\u00e9e derni\u00e8re SiQuance, \u00e0 Grenoble. Elle s’appuie sur des travaux men\u00e9s depuis un certain temps par le CEA et le CNRS. \u00c0 terme, on estime que cette seconde r\u00e9volution quantique pourrait cr\u00e9er plus de 500 milliards d’euros de valeur au sein de toute l\u2019industrie (\u00e9nergie, transport, sant\u00e9\u2026)…. Lire la suite\n <\/p>\n<\/p>\n

Le CEA n’explore pas que la voie des qubits semi-conducteurs, mais aussi celle des qubits supraconducteurs. Il s’agit l\u00e0 aussi de r\u00e9aliser des sortes d’atomes<\/a> artificiels poss\u00e9dant des niveaux d’\u00e9nergie comme pour les vrais atomes avec des \u00e9lectrons. Ces circuits supraconducteurs sont les briques des ordinateurs quantiques de Google<\/a> d\u00e9velopp\u00e9s par une \u00e9quipe men\u00e9e par le prix Nobel de physique John Martinis.<\/p>\n

Mais, en fait, ces circuits sont issus des travaux pionniers de Michel Devoret, Daniel Est\u00e8ve et Cristian Urbina en 1985 au CEA, au retour de leur post-doc \u00e0 Berkeley dans le groupe de John Clarke<\/a>, John Martinis \u00e9tant lui-m\u00eame post-doc au CEA dans le groupe Quantronique.<\/p>\n

Ces circuits supraconducteurs pouvant porter\u00a0des qubits sont construits avec des jonctions Josephson<\/a>, des circuits \u00e9lectriques exploitant les travaux du prix Nobel de physique Brian Josephson.<\/p>\n

Ces circuits peuvent servir \u00e9galement de capteurs quantiques et le physicien<\/a> du CEA Emmanuel Flurin a montr\u00e9 qu’on pouvait s’en servir pour tenter de d\u00e9tecter des particules de mati\u00e8re noire<\/a>, en l’occurrence des axions<\/a>.<\/p>\n

Cette vid\u00e9o, diffus\u00e9e en direct sur la cha\u00eene YouTube du CEA, met en lumi\u00e8re Emmanuel Flurin, chercheur en \u00e9lectronique quantique au sein du Groupe Quantronique du SPEC \u00e0 l\u2019Iramis. Il \u00e9change avec Nicolas Sangouard, chercheur en information quantique \u00e0 l\u2019IPhT, ainsi que Durden, rappeur de l\u2019\u00e9mission Nouvelle \u00c9cole sur Netflix et passionn\u00e9 de sciences, et Marie Treibert, vulgarisatrice scientifique reconnue sous le nom La bo\u00eete \u00e0 curiosit\u00e9s, qui assure l\u2019animation de cette rencontre. \u00c0 travers des m\u00e9taphores inspir\u00e9es des jeux vid\u00e9o, de la musique et de la culture populaire, cette vid\u00e9o pr\u00e9sente les principes fondamentaux de la m\u00e9canique quantique et les perspectives technologiques qu’elle ouvre. Elle invite ainsi un large public \u00e0 s\u2019immerger dans un domaine scientifique en d\u00e9passant les id\u00e9es re\u00e7ues. \u00a9 CEA<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Il y a presque un si\u00e8cle, de 1925 \u00e0 1927, les \u00e9quations et les principes fondamentaux de la…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":1031029,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_share_on_mastodon":"0"},"categories":[6],"tags":[35,107513,74326,107512,107511,107510,107514,33,34,107516,1011,27,101653,20181,107515,107508,107509,107517],"class_list":["post-1031028","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-economie","tag-business","tag-capteur-quantique","tag-cea-grenoble","tag-cea-paris-saclay","tag-circuit-supraconducteur-quantique","tag-circuits-quantiques-josephson","tag-cryptographie-quantique","tag-economie","tag-economy","tag-electronique-quantique","tag-fr","tag-france","tag-mecanique-quantique","tag-ordinateur-quantique","tag-quantronique","tag-qubit","tag-qubit-supraconducteur","tag-seconde-revolution-quantique"],"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@fr\/116830663676803913","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1031028","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1031028"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1031028\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1031029"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1031028"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1031028"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1031028"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}