Le Service de Physique de l’Etat Condensé – SPEC (UMR CEA–CNRS) et Greenfield Technology s’associent au sein du laboratoire commun QTech, sélectionné dans le cadre du programme LabCom 2026 de l’Agence nationale de la recherche – ANR, pour développer une nouvelle génération d’instrumentation numérique programmable capable de fonctionner directement en environnement cryogénique. Destinée en premier lieu aux expérimentations quantiques, cette technologie pourrait également trouver des applications dans d’autres domaines de l’instrumentation.
Une électronique programmable au plus près des expériences quantiques
Aujourd’hui, une grande partie de l’électronique utilisée pour piloter et mesurer les systèmes quantiques est située à l’extérieur des cryostats, ce qui entraîne des contraintes en matière de bruit, de latence, d’intégration et de dissipation thermique. QTech entend lever ce verrou technologique en rapprochant certaines fonctions critiques, comme la génération et l’acquisition des signaux ou le traitement numérique en temps réel, au plus près de l’expérience.
L’objectif est de développer une architecture électronique modulaire et programmable, capable de fonctionner à basse température, de 4 K à 70 K selon les composants et les besoins. Au cœur du projet : des cartes électroniques cryocompatibles intégrant notamment des convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique (ADC/DAC) et du traitement numérique programmable. À terme, QTech vise la réalisation d’un démonstrateur intégré validé en environnement cryogénique et suffisamment mature pour préfigurer une solution industrialisable.
Des expertises complémentaires, de la recherche à l’industrie
QTech s’appuie sur la complémentarité de ses deux partenaires. Au CEA, le SPEC apporte ses compétences en instrumentation, électronique analogique et numérique, traitement du signal en temps réel et architectures programmables. Greenfield Technology apporte son expertise dans la conception de systèmes instrumentaux haute performance ainsi que son expérience du transfert de technologies vers le marché scientifique international.
Le laboratoire commun prolonge une collaboration déjà engagée entre Greenfield Technology et le CEA autour de l’instrumentation rapide, notamment dans le cadre d’une thèse CIFRE consacrée à l’électronique cryogénique. Le soutien apporté à QTech dans le cadre du programme LabCom de l’ANR contribuera à structurer cette collaboration dans la durée, avec une trajectoire allant de la recherche à la maturation technologique et industrielle.
Si les technologies quantiques constituent le premier terrain d’application de QTech, les développements envisagés pourraient également intéresser d’autres domaines partageant des besoins en traitement rapide des signaux, faible latence et maîtrise de la consommation énergétique, notamment l’instrumentation nucléaire avancée et le radar. En réunissant ces enjeux au sein d’une architecture cryocompatible, modulaire et programmable, QTech vise ainsi le développement d’une technologie instrumentale de rupture et surtout accessible aux acteurs du quantique (laboratoires, startups), puisqu’elle inclut une perspective d’industrialisation prise en compte dès la conception.