La seconde révolution quantique est en cours et le grand public n'en identifie pas toujours les thématiques ni les acteurs, selon Futura Sciences. Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) a été un pionnier dans des travaux liés à plusieurs prix Nobel et il continue à l'être dans le domaine de l'électronique quantique, à la base de certains ordinateurs quantiques et de bien d'autres choses encore pour explorer la Terre et l'Univers.

La France est dans le peloton de tête des acteurs de cette révolution avec plusieurs prix Nobel de physique, comme Alain Aspect et Michel Devoret. Le prix Nobel de physique 2025 a été décerné à John Clarke, Michel Devoret et John Martinis « pour la découverte de l'effet tunnel quantique macroscopique et de la quantification de l'énergie dans un circuit électrique », selon les termes du comité Nobel.

Ce qu'il faut retenir

  • La seconde révolution quantique est en cours et le CEA est à la pointe de la recherche.
  • Le prix Nobel de physique 2025 a été décerné à John Clarke, Michel Devoret et John Martinis pour leur découverte de l'effet tunnel quantique macroscopique et de la quantification de l'énergie dans un circuit électrique.
  • La France est dans le peloton de tête des acteurs de cette révolution avec plusieurs prix Nobel de physique.

Les quatre thèmes principaux de recherche

Il y a quatre thèmes principaux de recherche dont on attend de nouvelles révolutions quantiques et qui font également l'objet de travaux au CEA. Le premier, c'est celui des ordinateurs quantiques issus notamment des travaux du pionnier Richard Feynman. Ces machines, dans l'idéal, doivent pouvoir résoudre des problèmes intraitables par des superordinateurs classiques.

Le deuxième thème de recherche concerne les simulateurs quantiques ayant un avantage quantique, mais pour résoudre des problèmes bien spécifiques. Le troisième thème de recherche concerne les communications quantiques et notamment en ce qui concerne la cryptographie quantique pour rendre des transferts d'informations inviolables. Le quatrième thème est moins connu et il concerne les capteurs quantiques.

Les capteurs quantiques

Ces capteurs utilisent les lois de la mécanique quantique pour faire de la détection fine de signaux. On dispose ainsi de gravimètres pouvant servir à prévoir les séismes, détecter la formation d'une poche de magma dans un volcan ou prospecter les sous-sols.

Des accéléromètres peuvent être utilisés dans la mise au point de systèmes de navigation autonomes. Il est possible aussi de mesurer de faibles champs magnétiques afin d’étudier le cerveau, mais pas seulement.

Et maintenant ?

La seconde révolution quantique pourrait créer plus de 500 milliards d'euros de valeur au sein de toute l’industrie. Le CEA continue à travailler sur les circuits quantiques supraconducteurs, qui sont les briques des ordinateurs quantiques de Google développés par une équipe menée par le prix Nobel de physique John Martinis.

Le laboratoire de physique fondamentale du groupe d'électronique quantique (quantronique) du CEA invente, conçoit, fabrique et caractérise des circuits et composants quantiques. Les circuits électriques quantiques peuvent se trouver globalement dans deux états électriques à la fois, alors que ces deux états sont normalement incompatibles.