La physique quantique a ouvert la voie à des développements majeurs en recherche comme dans l’industrie.
Aujourd’hui, les technologies quantiques dites à atomes neutres1 parlent simulation du comportement des molécules, mesures de grandeurs physiques avec une précision extrême, ou résolution informatique de problèmes complexes. Elles constituent ainsi l’une des options les plus prometteuses pour une foule de domaines, de la défense à la santé, de la logistique industrielle à la cybersécurité.
Les technologies quantiques à atomes neutres sont au cœur du projet Q-PLANET2, une ligne pilote d’envergure européenne visant la mise au point de composants et briques technologiques dédiées à l’informatique, aux communications et aux senseurs quantiques.
L’objectif ? Passer de la preuve scientifique au processus de fabrication, en vue de fournir l’industrie européenne. Vingt-huit structures académiques et industrielles de onze États membres sont ainsi engagées dans Q-PLANET, qui fait de l’indépendance en matière d’approvisionnement une priorité.
Au nombre des technologies concernées par le projet, le développement et la caractérisation de cellules à vapeur alcalines microfabriquées, vouées à être exploitées au cœur d’instruments quantiques intégrés, est un volet placé sous la houlette de chercheurs de l’Institut FEMTO-ST, en collaboration étroite avec l’École centrale de Lille, et d’autres partenaires académiques et industriels européens.
Rodolphe Boudot, chercheur CNRS au département Temps-fréquence de l’institut comtois, est responsable de ce work package : « L’Institut FEMTO-ST bénéficie d’une longue et forte expertise dans la microfabrication de cellules pour la mise au point d’horloges atomiques. Un intérêt de ce projet sera de démontrer l’ouverture de cette technologie à un panel étendu d’instruments quantiques, tels que des magnétomètres ou des électromètres. Il s’agit de mettre à profit les compétences au service de nouvelles applications pour la détection », explique-t-il.
« Les caractéristiques des cellules, comme leurs dimensions, leur contenu gazeux, leur niveau de pureté interne ou leur fonctionnalisation pour leur interfaçage avec les autres éléments du senseur, doivent être adaptées en fonction des applications visées », poursuit Nicolas Passilly, chercheur CNRS au département MN2S3. « Il nous faut lever certains verrous persistants afin de poursuivre ces développements. »
Emmanuel Klinger, chercheur CNRS au département Temps-fréquence, précise : « Utilisées dans des magnétomètres par exemple, ces cellules seront capables de déceler d’infimes fluctuations de champ magnétique, de l’ordre de quelques femtoteslas, une sensibilité compatible avec la détection de l’activité magnétique cérébrale par exemple. »
Lancé en juillet dernier pour une première période de trois ans (2026-2029) renouvelable, Q-PLANET dote le duo FEMTO-ST / Centrale Lille d’un budget de l’ordre de 4,5 millions d’euros.
