AAP Médiation : Année quantique 2025
Titre : Align-out: an educational game for learning optics alignments
Responsable scientifique : Dario Fioretto (C2N)
Axe : Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : L’objectif du projet est de créer un petit démonstrateur de jeu interactif comprenant un dispositif optique compact, des composants électroniques de commande à distance et une interface PC pour l’interaction. Le jeu consiste à résoudre un problème auquel les chercheurs en optique quantique sont confrontés quotidiennement dans leur laboratoire, à savoir le couplage de la lumière d’une fibre optique à une autre. Le concept central du projet est de transformer cet exercice en jeu afin de le rendre attrayant, accessible et sûr.
Titre : ImmersION
Responsable scientifique : Lilay Gros-Desormeaux (MPQ)
Axe : Calcul et informatique quantique / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : ImmersION est un projet à l’interface de la physique quantique et de l’art, dont la finalité est l’exposition d’oeuvres artistiques illustrant des composantes, protocoles ou concepts scientifiques utilisés au Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ) de l’Université Paris Cité.
Titre : SUPRATELIERS
Responsable scientifique : Hugues Pothier (SPEC)
Axe : Calcul et informatique quantique / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : L’objectif de ces ateliers est de permettre aux élèves de porter leur attention sur quelques phénomènes de la physique quantique (choisis parmi effet tunnel, superposition d’états, délocalisation, mesure projective, sauts quantique, téléportation, quantification, non-localité, intrication, dualité onde/corpuscule, principe d’incertitude, bosons et fermions, spin, etc.). Suivant le groupe et le sujet, nous prévoyons de faire des jeux « quantiques » dans lesquels ils apprendront à se comporter comme des particules quantiques ou des physiciens, d’écrire des textes ou encore de mettre en place des petites performances théâtrales dans lesquelles ils auront à s’approprier les concepts et à apprendre à les partager.
AAP Equipements Mi-Lourds
Titre : COoperative Molecular OptomechaNics
Responsable scientifique : Ilan Shlesinger (MPQ), Federica Agostini, David Lauvergnat (ICP)
Axe : Simulateurs quantiques
Résumé : Les molécules sont des résonateurs mécaniques idéaux, faciles à traiter et dotés de vibrations à très haute fréquence résistantes au bruit thermique. En utilisant un grand ensemble de molécules couplées à un résonateur optique à bande étroite, nous visons à contrôler leur état vibratoire collectif à l’aide de la lumière, jusqu’au niveau quantique.
Titre : Focused Ion Beam EngineeRing of Quantum materials
Responsable scientifique : Alexandre Tallaire (IRCP), Jocelyn Achard (LSPM)
Axe : Ressources scientifiques et technologiques / Capteurs quantiques et métrologie
Résumé : FIBER-Q propose d’exploiter des techniques avancées de fabrication et de caractérisation, notamment le fraisage précis par faisceau d’ions focalisé, l’implantation multi-ions et l’imagerie par photoluminescence à basse température, afin de permettre la fabrication à grande échelle de qubits haute performance dans des plateformes de matériaux quantiques.
Titre : Sputtering multimaterial in-situ for quantum electronic devices
Responsable scientifique : Patrick Abgrall (SPEC), Jean-Damien Pillet (LPMC), Jérôme Estève (LPS)
Axe : Calcul et informatique quantique / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Notre objectif est de développer des qubits robustes, des capteurs quantiques hautement sensibles et des connaissances sur les circuits quantiques supraconducteurs. Nous demandons un équipement de pulvérisation polyvalent à la pointe de la technologie qui sera mis à la disposition des chercheurs de la communauté parisienne via notre plateforme collaborative.
Titre : Tailored Optical Potential for Atomic Dipolar SyStems
Responsable scientifique : Laurent Vernac (LPL), Steven Lepoutre (LAC)
Axe : Simulateurs quantiques / Calcul et informatique quantique
Résumé : Ce projet vise à développer des techniques d’optique adaptative de pointe sur deux plateformes expérimentales étudiant la physique dipolaire. Les objectifs sont de modeler la géométrie des potentiels de piégeage pour les atomes magnétiques au LPL, et de piéger et d’imager les atomes de Rydberg dans des pinces optiques au LAC.
Titre : Rapid Assembly of Defect-free atom Arrays
Responsable scientifique : Thierry Lahaye (LCF), Clément Sayrin (LKB)
Axe : Simulateurs quantiques
Résumé : Le projet RADAR vise à explorer l’utilisation combinée de modulateurs spatiaux de lumière rapides et de techniques d’intelligence artificielle afin de réaliser de grands réseaux ordonnés d’atomes individuels maintenus dans des pinces optiques, avec un taux de répétition élevé, pour des applications dans la simulation quantique.
AAP Valorisation de la recherche par le transfert industriel
Titre : Quantum Empowered Medical Imaging
Responsable scientifique : Quentin Glorieux, Devang Naik (LKB)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie
Résumé : Les méthodes d’imagerie modernes telles que la tomographie par émission de positons (TEP) et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) ne détectent le cancer qu’après l’apparition de lésions structurelles ou métaboliques visibles, passant ainsi à côté des signes précurseurs subtils de la maladie. Or, avant que ces changements ne se produisent, le cancer modifie les propriétés magnétiques des tissus en perturbant le transport des ions, l’intégrité des membranes et la compartimentation de l’eau. La magnétométrie quantique promet de détecter ces signaux précoces et faibles de manière non invasive, offrant ainsi une révolution en termes de sensibilité. Cependant, l’imagerie médicale n’en a pas encore tiré parti, principalement en raison de la faible résolution spatiale des capteurs quantiques. Nous proposons une avancée majeure : combiner la sensibilité inégalée de la magnétométrie quantique avec la haute résolution spatiale des ultrasons. Il en résulte une plateforme d’imagerie véritablement non invasive, avec une précision inférieure au millimètre et un contraste spécifique aux tissus, capable de détecter des cancers multi-organiques à un stade précoce, avec des tumeurs de moins de 1 mm.
Titre : TUning of CLAdded PHOtonic devices Sensor
Responsable scientifique : Ivan Favero, Hamidreza Neshasteh (MPQ)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie
Résumé : L’objectif de TUCLAPHO est de permettre aux fonderies de photonique à semi-conducteurs et aux fabricants de puces d’atteindre des niveaux de précision révolutionnaires et une évolutivité sans précédent dans la production de circuits intégrés photoniques (PIC), qui servent de composants de base pour les applications quantiques et d’intelligence artificielle/communication de données.
AAP Petits et Moyens Equipements : 9 projets
Titre : Entaglement distribution in the Paris Region Testbed
Responsable Scientifique: Julien Laurat (LKB)
Axe : Communications quantiques / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Un réseau télécom dédié à la communication quantique a été mis en place en Île-de-France, reliant deux laboratoires de Sorbonne Université et divers hubs au sein du testbed ParisRegionQCI. Ce projet vise à exploiter ce réseau pour distribuer de l’intrication, en utilisant des mémoires quantiques et des sources photoniques.
Titre : Light Control of Magnetism in van des Waals Materials
Responsable Scientifique: Niloufar Nilforoushan (MPQ)
Axe : Simulations quantiques / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : LIMAG explore le contrôle par la lumière des phases magnétiques dans les aimants 2D en excitant résonnement leurs phonons et magnons. Grâce à la spectroscopie Raman ultrarapide, il révèle la dynamique couplée entre les différents degrés de liberté. Le projet ouvre de nouvelles voies pour la simulation quantique de systèmes spin-réseau.
Titre : Di-radicals for quantum sensing
Responsable Scientifique: Alexei Chepelianskii (LPS)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie
Résumé : Les molecules di-radicaux sont des analogues synthetiques des centres NV. De nouvelles molécules montrent un comportement.
Titre : Quantum Logic Spetroscopy of molecular hydrogen ions for the metrology of fundamental constants
Responsable Scientifique: Laurent Hilico (LKB)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie
Résumé : Ce projet vise à implémenter la Spectroscopie par Logique Quantique pour la première fois en France. Cette technique inspirée de l’informatique quantique sera appliquée à la spectroscopie d’ions moléculaires d’hydrogène pour la mesure précise de constantes fondamentales.
Titre : Single photon sources at Telecom wavelengths with semiconductor Quantum Dots
Responsable Scientifique: Sophie Hameau (C2N)
Axe : Communications quantiques / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Grâce à des techniques avancées de croissance de BQ InGaAs émettant à 1,3 et 1,55 μm, nous souhaitons étudier leurs propriétés d’émission et de spin pour développer des sources de photons uniques et indiscernables à la demande, de haute brillance pour les télécommunications quantiques.
Titre : Continuous Atomic Gravimeter for noise reduction to the Quantum Projection Limit
Responsable Scientifique: Arnaud Landragin (LTE)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie
Résumé : Le projet vise à démontrer la possibilité d’atteindre la limite du bruit de projection quantique dans le cas d’un gravimètre atomique de très grande sensibilité en utilisant des mesures continues qui permettent de moyenner les effets d’échantillonnage des vibrations.
Titre : Sensing by electron flying qubits
Responsable Scientifique: Preden Roulleau (SPEC)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie / Calcul et informatique quantique
Résumé : Senfly explore les qubits volants de charge pour la détection quantique et le calcul quantique. Le projet vise à démontrer des capacités de détection et d’intrication à l’échelle de la picoseconde. Il ambitionne également d’établir une feuille de route pour le développement de la technologie des qubits volants à l’état solide.
Titre : Low-Frequency Quantum Optomechanics by dynamical stress control in silicon nitride resonators
Responsable Scientifique: Thibaut Jacqmin (LKB)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : En modulant dynamiquement la fréquence de résonateurs en nitrure de silicium ultra-cohérents, nous visons à atteindre le refroidissement à l’état fondamental en dessous de 10 Hz, ouvrant la voie à des expérience testant la nature de la gravité.
Titre : Exploring Photoluminescence in Eu:YSO for new generation ultra-stable LASERS
Responsable Scientifique: Bess Fang (LTE)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Ce projet vise à caractériser les propriétés de cohérence de Eu3+ et le phénomène de photoluminéscence à différentes concentrations de dopage dans la matrice YSO, afin d’établir une limite fondamentale potentielle dans les lasers ultra-stables basés sur la spectroscopie de Eu3+.
Allocations de post-doc : 4 projets
Acronyme : DCAI
Titre : Dual-cloud atom interferometer for vibration intensitive measurment of atomic recoil
Responsable Scientifique: Saïda Guellati-Khelifa (LKB)
Axe : Capteur quantiques et métrologie
Résumé : L’objectif de ce projet est de mettre en oeuvre un interféromètre atomique double avec deux nuages afin de réduire l’impact des vibrations et permettre une mesure avec une résolution accrue de la vitesse de recul d’un atome qui absorbe un photon.
Postdoc : Menno Door
Acronyme : NanoSMS
Titre : Nanometers scale Single molecule sensing for SERS and thermoplasmonics
Responsable Scientifique: Valentina Krachmalnicoff (IL)
Axe : Capteur quantiques et métrologie / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Dans le cadre de NanoSMS, nous visons à exploiter le potentiel d’une approche basée sur des molécules uniques récemment développée à l’Institut Langevin pour observer des facteurs de Purcell extrêmement élevés à l’échelle d’une seule molécule, avec une résolution nanométrique.
Postdoc : Elisabetta Avanzi
Acronyme : SOL
Titre : Production and characterization of a soliton gas
Responsable Scientifique: Aurélien Perrin (LPL)
Axe : Simulateurs quantiques
Résumé : Pour ce projet, nous induirons des solitons au sein d’un gaz de Bose dégénéré unidimensionnel. Les observations seront comparées à des calculs numériques. Notre travail pourrait apporter de nouvelles réponses sur la turbulence d’onde forte.
Postdoc : Zhibin Yao
Acronyme : QuHOB
Titre : Quantum Higher-Order Bayesian Networks
Responsable Scientifique: Claudia Faggian (IRIF)
Axe : Calcul et informatique quantique
Résumé : Le projet exploite le calcul quantique pour accélérer l’inférence bayésienne des programmes probabilistes d’ordre supérieur. Nous proposons une méthodologie pour compiler ces programmes dans des circuits quantiques, en profitant des avancées en réseaux bayésiens quantiques.
Postdoc : Gabriele Vanoni
Allocations de thèses : 5 projets
Acronyme : QICRyS
Titre : Quantum Interconnects Catalyzed by Rydberg Superatoms
Responsable Scientifique: Alexei Ourjoumtsev, Sébastien Garcia (JEIP)
Axe : Communications quantiques / Calcul et informatique quantique
Résumé : Ce projet utilisera des interactions fortes entre atomes individuels et superatomes collectifs dans une cavité optique pour interconnecter des processeurs atomiques distants, accélérer la détection de qubits, et améliorer la cohérence de portes logiques multiphotoniques.
Doctorant·e : Alexandre Dugelay (18 mois)
Acronyme : PAQS
Titre : Precision spectroscopy of Antiprotonic atoms with Quantum Sensors
Responsable Scientifique: Nancy Paul, Paul Indelicato (LKB)
Axe : Communications quantiques / Calcul et informatique quantique
Résumé : Ce projet de doctorat ouvre la voie à l’utilisation de détecteurs quantiques TES (Transition Edge Sensor) pour la spectroscopie X de haute précision des atomes antiprotoniques à l’installation ELENA du CERN, offrant une nouvelle plateforme pour explorer l’électrodynamique quantique (QED) en champ fort. En intégrant des technologies de détection quantique de pointe aux expériences sur l’antimatière, ce projet fait progresser la métrologie quantique et les capteurs dans des conditions extrêmes. Le doctorant développera des cadres de simulation avancés (Geant4) pour optimiser les performances des TES, contribuant ainsi à la prochaine génération d’outils de mesure de précision quantique aux applications dépassant la physique fondamentale.
Doctorant·e : Lucie Tarazona (18 mois)
Acronyme : SPIRE
Titre : Spin-Photon Interfaces used as photon Receivers
Responsable Scientifique: Loïc Lanco (C2N)
Axe : Calcul et informatique quantique / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Ce projet vise à développer et exploiter des interfaces lumière-matière utilisées comme réceptrices de photons, permettant d’intriquer plusieurs photons incidents par l’intermédiaire d’un spin unique, étape clé pour la réalisation d’états cluster multidimensionnels pour le calcul quantique.
Doctorant·e : Nune Badalyan (18 mois)
Acronyme : QCDSSR
Titre : Quantum communication and discrimination in the single-shot regime
Responsable Scientifique: Marco Túlio Quintino (LIP6)
Axe : Communications quantiques / Calcul et informatique quantique
Résumé : Dans ce projet, nous identifierons des stratégies optimales pour discriminer des ensembles de N états quantiques de dimension d lorsque k copies sont disponibles. Cette analyse sera réalisée selon trois scénarios : la mesure conjointe, la mesure indépendante et la mesure adaptative.
Doctorant·e : Maria Kvashchuk (36 mois)
Acronyme : MLF3D
Titre : Momentum-space correlations in 3D Lattice Fermions
Responsable Scientifique: David Clément (LCF)
Axe : Simulateurs quantiques / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Le projet de thèse vise l’ajout de l’espèce fermionique helium-3 au dispositif existant dans l’équipe « hélium sur réseau » du LCF. L’étudiant.e produira une mer de Fermi, puis étudiera les mélanges de spin dans un réseau optique 3D et mesurera les propriétés en impulsion résolues à l’atome.
Doctorant·e : Henri Coquinot (36 mois)
AAP Manifestations scientifiques : 5 projets
Titre : Réunion annuelle du GDR Gaz Quantiques
Date / lieu : 15-17 octobre 2025 / Institut d’Optique, Orsay
Responsable Scientifique: Raphaël Lopes (LKB)
Axe : Simulateurs quantiques / Capteurs quantiques et métrologie
Résumé : La réunion annuelle 2025 du GDR Gaz quantiques se tiendra à Orsay, dans le but de réunir l’ensemble de la communauté de recherche française engagée dans la physique des atomes froids et des fluides quantiques de la lumière. Ce rassemblement est conçu pour assurer une représentation complète de toutes les activités de recherche à travers la France, favorisant la collaboration et l’échange de connaissances.
Site web : Annual meeting GDR Quantum gases 2025 – Sciencesconf.org
Titre : Workshop « Two-dimensional and Disordered Superconductors » (TIDES)
Date / lieu : 6-17 juillet 2026, Intitut Pascal, UPS
Responsable Scientifique: Francesca Chiodi (C2N)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Nous proposons un programme de deux semaines axé sur la question du désordre dans les supraconducteurs 2D, un défi qui a des implications significatives pour l’utilisation de ces matériaux dans les dispositifs quantiques.
Titre : QuiDiQua 3
Date / lieu : 5-7 novembre 2025, Paris
Responsable Scientifique: Ulysse Chabaud (Inria, DIENS), Valentina Parigi (LKB)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie / Calcul et informatique quantique
Résumé : QuiDiQua 3 est une conférence internationale sur les distributions de quasi-probabilité en mécanique quantique. Elle rassemblera des experts en optique, information et métrologie quantiques.
Site web : https://quidiqua3.sciencesconf.org/
Titre : Workshop « 40 years of Quantum Optics in Jussieu » (40QUANTUM)
Date / lieu : 1-2 octobre 2025, Jussiue, SU
Responsable Scientifique: Pierre-François Cohadon (LKB)
Axe : Capteurs quantiques et métrologie / Ressources scientifiques et technologiques
Résumé : Ce workshop de deux jours est organisé à l’occasion du 40ème anniversaire de l’équipe d’optique quantique du LKB à Jussieu. Il présentera les premiers travaux de cette équipe, et quelques exemples d’accomplissements majeurs du domaine depuis.
Site web : https://quantumoptics40.sciencesconf.org/
Titre : Spins in Paris 2025
Date / lieu : 15-16 décembre 2025, Centre J.W Boyer, Paris
Responsable Scientifique: Patrice Bertet (SPEC)
Axe : Calcul et informatique quantique / Capteurs quantiques et métrologie
Résumé : Le workshop réunira la communauté qui étudie le couplage des spins dans les solides et des circuits supraconducteurs quantiques. Il est le 14eme d’une série qui a eu lieu chaque année depuis 2010, dans différents endroits.