En microélectronique, si la mécanique quantique permet d’expliquer les propriétés des matériaux (conducteur, isolant…) l’électrodynamique des circuits reste classique. En revanche, lorsque la taille des dispositifs électroniques devient comparable à celle des atomes, ou que l’on explore les propriétés de systèmes à très basse température, une nouvelle situation apparaît : la cohérence quantique électronique, qui s’étend à l’échelle du dispositif entier et peut influencer son comportement collectif. Les concepts macroscopiques de courant, tension, résistance ou capacitance doivent alors être redéfinis.
Les recherches développées par 3 équipes du SPEC (NanoElectronique, Quantronique et Groupe Modélisation et Théorie) portent principalement sur l’étude des :
- qubits supraconducteurs
- circuits hybrides spins-qubits supraconducteurs
- détection ultime de spins
- qubits volants dans des conducteurs quantiques balistiques (Optique quantique électronique), lévitons
- amplificateurs paramétriques Josephson à la limite quantique
- l’électrodynamique quantique des circuits
- transport quantique (courant, bruit) à haute-fréquence
- la structure électronique et la modélisation atomistique.
