La stratégie nationale quantique considère les technologies cryogéniques comme l'une de ses priorités. L'enjeu étant d'assurer la recherche, le développement et la montée en échelle industrielle de cette filière révolutionnaire pour de futurs ordinateurs ainsi que pour les communications et l'instrumentation. En effet, en portant des matériaux et des dispositifs à très basse température (proche du zéro absolu, 0 K = -273,15°C), la cryogénie permet de générer des environnements exempts de bruit thermique et de désordre, propices à l'observation et à la maîtrise des propriétés quantiques de la matière.
Forts d'une expertise historique en cryotechnologie pour le spatial, la fusion nucléaire, les accélérateurs de particules ou encore les aimants supraconducteurs, le CEA et le CNRS se sont vus confier le pilotage du programme France 2030 Cryonext. Objectif : sécuriser l'approvisionnement français et développer les systèmes cryogéniques haute performance pour les technologies quantiques du futur. Et cela, dans un contexte international hautement concurrentiel, avec des technologies soumises au contrôle des exportations et des ressources très critiques en matière de R&D.
Inventer la cryogénie du futur
« Si l'objectif de Cryonext est bien d'inventer la cryogénie du futur, il ne s'agira pas tant d'être dans la continuité de la recherche mais bien de l'orienter en anticipation d'une montée en échelle industrielle des dispositifs quantiques et, partant, de celle des systèmes cryogéniques. Pour cela, nous avons conçu le programme en partant des besoins des industriels et des start-up et de leurs spécificités respectives, tout en considérant les aspects liés à la compétitivité, la normalisation et la formation », indiquent les copilotes Marc Delpech, Directeur adjoint scientifique et des programmes de la DRF du CEA, et Sébastien Tanzilli, Directeur adjoint scientifique de CNRS Physique.
Doté d'une aide de 34 millions d'euros de l'État via l'ANR, Cryonext a identifié sept projets de recherche et de développement. Il s'agira d'une part de sécuriser le développement de plateformes et de fermes de cryostats. D'autre part, les projets scientifiques porteront sur la conception de nouvelles architectures cryogéniques couvrant toutes les échelles de températures (de 20 mK à 4 K) auxquelles fonctionnent les différentes technologies quantiques (dispositifs supraconducteurs, systèmes spin/silicium, photons, ions piégés, atomes froids).
Ces projets pourront compter sur les compétences et les installations du CEA-Irig et de l'Institut Néel du CNRS à Grenoble, ainsi que sur tout l'écosystème Cryonext formé par 16 partenaires académiques et 14 acteurs industriels parmi lesquels Air Liquide, Thales, Radiall ou encore les start-up Alice & Bob et Quobly.