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Direction de la recherche fondamentale
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Un physicien théoricien de l’IPhT et ses partenaires de l’EPFL (Suisse) et du MIT (États-Unis) ont démontré une forme temporelle d’intrication quantique qui leur a permis de mettre en évidence, pour la première fois, une très forte intrication entre un photon et un phonon, dans un cristal de diamant à température ambiante.
Des chercheurs du CEA-Irig et leurs partenaires ont apporté la première démonstration du potentiel des « nano-oscillateurs à couple de transfert de spin » pour des analyseurs de spectre microonde. Ces dispositifs ultra-rapides, à la résolution nanoseconde, se révèlent très performants.
Un chercheur du CEA-Irig et ses partenaires ont démontré qu'un ordinateur quantique réel (et donc imparfait) est plusieurs millards de fois plus facile à simuler qu'un ordinateur quantique parfait ! Leur conclusion : avant de multiplier les bits quantiques, il est urgent d’améliorer leur fiabilité…
Le « silicium quantique », aujourd’hui en développement au CEA, à Grenoble, dans le cadre de programmes européens (ERC, Flagship On Quantum Computing), est né d’un long compagnonnage entre des chercheurs du CEA-Leti et du CEA-Irig.
Des chercheurs du CEA-Irig et leurs partenaires français (CNRS-Thales-Université Paris Saclay) et chinois proposent une nouvelle famille de matériaux asymétriques et bidimensionnels, susceptible de produire des skyrmions magnétiques. Ces « nano-tourbillons » d’aimantation sont prometteurs pour des mémoires magnétiques de future génération.
Des chercheurs de l’Iramis et leurs partenaires sont parvenus à suivre le devenir d’électrons uniques, injectés, en régime Hall quantique, dans des « canaux » électroniques unidimensionnels : ils se « dissolvent » en « excitations collectives » réparties sur plusieurs canaux « parallèles » et peuvent réapparaître à la faveur d’interférences constructives entre ces excitations. Une avancée dans la compréhension de l’optique quantique électronique.
Des chercheurs du CEA-Irig proposent de nouvelles structures magnétiques permettant de stabiliser, sans appliquer de champ magnétique externe, des « skyrmions » de taille nanométrique. Un pas de plus vers des applications pour le stockage et le traitement des informations.
Associant l’Irfu et la DAM, la collaboration Extreme-Horizon a produit une simulation inédite de l’évolution des structures cosmiques – galaxies, étoiles et trous noirs supermassifs – qui débute quelques instants après le Big-Bang et se poursuit jusqu’à aujourd’hui.
Pour faire progresser la capacité de charge des batteries lithium-ion, des chercheurs du CEA-Irig ont caractérisé une nouvelle anode à base de silicium, dont la résistance mécanique et la tenue au vieillissement apparaissent prometteuses.
Un chercheur de l’IPhT et ses partenaires des Universités de Genève et de Bâle sont parvenus pour la première fois à « intriquer » les sorties de deux fibres optiques partageant un photon unique à 2 km de distance. Par ce tour de force, ils montrent comment une forme d’intrication quantique simple à produire peut être distribuée puis détectée sur de longues distances. Une étape importante vers la construction d’un internet quantique sécurisé !
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Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre grands domaines : énergies bas carbone, défense et sécurité, technologies pour l’information et technologies pour la santé.