Aller aux frontières des matériaux et des circuits quantiques grâce à de nouveaux équipements

Une équipe de six scientifiques de l’Université de Sherbrooke pourra bientôt bénéficier de nouveaux équipements à la fine pointe de la technologie pour poursuivre l’exploration de la matière et des matériaux quantiques, et soutenir le développement de l’informatique quantique et des méthodes de calcul numérique. Ces outils technologiques s’ajoutent à l’arsenal de recherche des chercheurs et chercheuses grâce à un investissement de plus de 11 millions de dollars versés par la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI), le gouvernement du Québec et plusieurs partenaires, dont l’UdeS.

L’équipe composée de la professeure Éva Dupont-Ferrier et des professeurs Patrick Fournier, Jeffrey Quilliam, Bertrand Reulet et André-Marie Tremblay est pilotée par Louis Taillefer. Ces personnes professeures du Département de physique et membres de l’Institut quantique collaborent dans ce projet avec des scientifiques de l’Université McMaster et de l’Université de Toronto. Le projet Aux frontières des matériaux et des circuits quantiques vise une compréhension des matériaux tout en envisageant la possibilité qu’ils puissent servir pour le développement de nouvelles technologies quantiques, telles que l’ordinateur quantique ou des capteurs quantiques.

L’expertise de l’UdeS mobilisée

L’expertise développée à l’Université de Sherbrooke depuis plusieurs années sert de toile de fond à cette subvention de recherche, que ce soit en matériaux quantiques, en informatique quantique ou en exploration de nouveaux états de la matière. Ainsi, les scientifiques pourront, par exemple, continuer à approfondir l’une des plus grandes énigmes de la science quantique, la phase de pseudogap des cuprates supraconducteurs.

Les équipements permettront également de sonder les états de la matière à des températures encore plus froides, d’appliquer des champs magnétiques plus puissants et d’améliorer les méthodes de calcul numérique. Du côté de l’Université McMaster et de l’Université de Toronto, les nouvelles installations serviront à synthétiser des échantillons et à les caractériser.

À la tête du projet, le professeur Louis Taillefer estime que ce financement ouvrira les possibilités de collaborations : « La décision de la FCI de financer notre projet prend forme grâce à l’exceptionnelle synergie entre les membres de l’équipe de Sherbrooke. Le projet bénéficiera aussi du concours de collègues d’autres universités. En effet, se greffent à notre équipe nos collègues Hae-Young Kee et Young-June Kim de l’Université de Toronto, et Bruce Gaulin et Patrick Clancy de l’Université McMaster, avec qui nous avons tissé de solides liens au fil des ans. Ces liens nous permettent d’avoir des échantillons de grande qualité, sans lesquels nous ne pourrions faire notre travail de compréhension du comportement des électrons dans les nouveaux matériaux. »

Les scientifiques réunis à l’Institut quantique travaillent déjà à l’interface de disciplines de façon naturelle; ce projet alimentera une plus grande coopération entre les spécialistes de l’informatique quantique et des matériaux quantiques.

Professeur Louis Taillefer

Interdisciplinarité et formation étudiante

Au-delà de l’acquisition d’équipements, les retombées favorisent un travail qui transcende les frontières disciplinaires traditionnelles. L’effet d’entraînement se fera sentir dans les laboratoires et les espaces de collaboration, influençant tant le corps professoral que la communauté étudiante qui pourra bénéficier d’une formation à l’aide d’équipements de pointe.

Les dernières années ont été fertiles en avancées importantes pour nos domaines respectifs. D’autres questions fondamentales doivent être résolues. C’est emballant de pouvoir continuer à s’attaquer à des questions fondamentales de la science.

Professeur Louis Taillefer

Pour le vice-recteur à la recherche et aux études supérieures, ce financement est à la fois une reconnaissance de notre expertise et une invitation aux personnes étudiantes à se joindre aux équipes de recherche :

Ces équipements s’inscrivent, tant à Ottawa qu’à Québec, dans le cadre de stratégies quantiques. Les personnes étudiantes que nous recrutons en recherche pourront faire progresser les connaissances en menant leurs travaux avec des installations de pointe dans un domaine de la science en pleine effervescence.

Professeur Jean-Pierre Perreault, vice-recteur à la recherche et aux études supérieures