Rayonnement micro-onde quantique

Bertrand Reulet

Chaire de recherche du Canada sur le rayonnement micro-onde quantique

Du courant électrique aux micro-ondes quantiques

Les lois étranges de la mécanique quantique, selon lesquelles, par exemple, tout objet est à la fois matériel et ondulatoire, régissent le monde depuis les particules subatomiques jusqu’aux astres. Pourtant leurs effets dans notre quotidien semblent absents. Ainsi nos appareils électriques, électroniques ou radio sont quasiment dénués d’effets quantiques. Inventer des dispositifs électroniques exploitant la richesse de comportement offerte par la physique quantique permettrait d’atteindre des fonctionnalités et des performances jusqu’ici inimaginables.      

Pour exploiter les lois de l’électricité et de la radio-électricité quantiques, il est nécessaire de les explorer et de les comprendre. Tel est le but de la chaire de Bertrand Reulet : sonder comment les propriétés quantiques des électrons dans les nano-structures se traduisent sur le rayonnement micro-onde qu’ils émettent. Étudier comment, par design des dispositifs et de leur excitation, façonner les corrélations quantiques présentes dans ce rayonnement.

Pour ce faire, Bertrand Reulet et son équipe développeront des expériences uniques au monde où des composants électroniques fabriqués selon des techniques de pointe en nano-fabrication seront portés à ultra-basse température afin d’y exacerber les effets quantiques, soumis à des excitations variées et sondés à l’échelle sub-nanoseconde grâce à des dispositifs de mesure cryogéniques extrêmement sensibles.

L’essor de la communication ou du radar quantiques requièrent la maîtrise de corrélations que seuls les signaux quantiques sont capables de fournir. Les recherches de Bertrand Reulet sur le rayonnement quantique micro-onde pourraient offrir de nouvelles perspectives pour la génération de tels signaux aux propriétés tant convoitées.