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AXE A – Ressources scientifiques et technologiques

Une maîtrise de plus en plus complète des systèmes quantiques nécessite de s’appuyer sur des ressources scientifiques et technologiques, très  interdisciplinaires, qui sont transverses aux différents axes thématiques et qui en constituent le socle indispensable. Cela inclut à la fois le développement de méthodes théoriques, de connaissances en amont promettant des approches nouvelles et le développement de matériaux, de dispositifs intégrés et de technologies habilitantes indispensables à la réalisation des dispositifs quantiques. Les efforts entrepris dans cet axe s’appuieront tout particulièrement sur le tissu industriel de la région Île de France pour bénéficier des meilleures innovations technologiques déjà disponibles et insuffler une dimension quantique aux futurs développements.

Objectifs

• Méthodes théoriques. Cet axe encouragera le développement de nouveaux modèles et d’outils numériques et analytiques allant au-delà des approximations usuelles et prenant en compte les spécificités non seulement des plateformes mais également du but technologique poursuivi.
• Approches nouvelles. L’axe accompagnera l’exploration de nouveaux paradigmes pour les technologies quantiques, promettant une plus grande robustesse de l’information quantique (par exemple la recherche de systèmes quantiques topologiques et les processus de stabilisation actifs de l’information quantique).
• Matériaux. La synthèse de matériaux de très haute qualité compatibles avec les technologies quantiques (« quantum grade »).
• Dispositifs intégrés. Le design d’architectures appropriées d’interfaces qubits/photons, qubits/électronique, de conversion de fréquence vers la bande télécom, de circuits électroniques quantiques hybrides, etc.
• Technologies habilitantes.

Figure 5 : (a) Nanofil semiconducteur (InAs, vert) couvert de supraconducteur (Aluminium, bleu), et placé à l’extrémité d’un résonateur supraconducteur montrée en (b). Le supercourant à travers le fil dépend du spin d’un seul électron piégé dans la région semiconductrice. Photo : Marcelo GOFFMAN, CEA (2021).

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