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nano Réseau Francilien DES ATOMES FROIDS AUX NANOSCIENCES

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nano Réseau Francilien

DES ATOMES FROIDS AUX NANOSCIENCES

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Avec plus de 337 équipes de recherches

réparties dans 127 laboratoires acadé-

miques, le DIM Nano-K couvre l’ensemble

du territoire francilien. Il constitue ainsi une

structure unique et interdisciplinaire capable

de favoriser et de créer des ponts entres les

sciences dures et les sciences humaines et

sociales tout en facilitant le dialogue entre

les disciplines.

Le DIM Nano-K, travaille à la promotion de

la recherche d’excellence et de la formation

sur l’ensemble des thématiques du DIM.

Il attribue des allocations doctorales et

post-doctorales à des jeunes chercheurs et

chercheuses, soutient fi nancièrement des

manifestations scientifi ques et participe

à l’investissement d’équipements scienti-

fi ques de pointes.

A chacun de ces niveaux, le DIM Nano-K

veille à prendre en compte les enjeux de

société et accompagne les membres du

réseau souhaitant valoriser leurs recherches.

Faire connaître les nanosciences et les

atomes froids ainsi que susciter des voca-

tions pour les métiers de la recherche sont

aussi des missions phares. C’est pourquoi le

DIM Nano-K œuvre à favoriser la rencontre

entre le monde de la recherche et la société

civile.

LE DIM NANO-K EST STRUCTURÉ AUTOUR

DE 6 AXES THÉMATIQUES PRINCIPAUX QUI REGROUPENT

TOUTES LES ÉQUIPES DU DIM

ET 3 ACTIONS TRANSVERSES. NANO-K DOMAINE D’INTÉRÊT MAJEUR

LABELLISÉ PAR LE CONSEIL RÉGIONAL

DE L’ILE-DE-FRANCE FIN 2011 POUR

LA PÉRIODE 2012-2015, LE DIM NANO-K

EST ISSU DE LA RÉUNION DU CENTRE

DE COMPÉTENCES NANOSCIENCES

ILE-DE-FRANCE (C’NANO IDF)

ET DE L’INSTITUT FRANCILIEN DE RECHERCHE

SUR LES ATOMES FROIDS (IFRAF).

AXES THÉMATIQUES ACTIONS TRANSVERSES

NANOÉLECTRONIQUE

INFORMATIQUE QUANTIQUE

NANOSCIENCES ET SOCIÉTÉ

NANOBIOSCIENCES

NANOCHIMIE

GAZ QUANTIQUE

NANOPHOTONIQUE

PARTICULES FROIDES ET MESURES, TESTS FONDAMENTAUX

NANO-FABRICATION, INSTRUMENTATION,

CARACTÉRISATION ET MÉTROLOGIE

NE

IQ N&S

NBS

NC

NP

GQ

PFM

NFICM

« DES ATOMES FROIDS AUX NANOSCIENCES »

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NANO-K

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LES AXES THÉMATIQUESNANOÉLECTRONIQUE

NANOBIOSCIENCES

NANOCHIMIE

GAZ QUANTIQUE

NANOPHOTONIQUE

PARTICULES FROIDES ET MESURES, TESTS FONDAMENTAUX

NE

NBS

NC

NP

GQ

PFM

L’AXE NANOÉLECTRONIQUE S’INTÉRESSE À L’ÉLECTRONIQUE ET PLUS GÉNÉRALEMENT AUX TECHNIQUES DE TRAITEMENT DE L’INFORMATION DE DEMAIN.

NANO-K AXES THÉMATIQUES

Les recherches visent en particulier à répondre à l’augmentation des fonctions et à la diversité des matériaux sur les puces, et à proposer des alternatives moins consommatrices en énergie au traitement classique de l’information, utilisant actuellement la technologie du transistor silicium-CMOS. Connexes et à forte dynamique sur le plan mondial, les domaines de l’électronique moléculaire, de l’électronique quantique et de la spintronique sont situés en amont de la micro-électronique et positionnés à la fois comme complément de cette dernière et comme générateurs de futures ruptures technologiques. L’électronique moléculaire concerne la réalisation et l’étude de systèmes, composants et circuits, constitués d’un ou quelques nano-objets : molécules, nanotubes, nanofi ls ou nanoparticules.

L’étude des propriétés quantiques des circuits électroniques permet d’une part de comprendre comment la cohérence quantique affecte le transport

électronique, et d’autre part d’utiliser cette cohérence pour le traitement quantique de l’information. Le spin étant maintenant considéré comme une variable quantique majeure des effets fondamentaux aux dimensions nanométriques, le rapprochement de la spintronique avec l’électronique moléculaire et quantique est évident. C’est aussi une voie de convergence interdisciplinaire qui rapproche cet axe des axes NanoChimie (spintronique moléculaire), NanoBioSciences (capteurs magnétiques pour le biomédical) et NanoPhotonique (magnéto-plasmonique et photonique de spin).

La spintronique évolue maintenant vers des dispositifs à base d’hétérostructures hybrides associant des métaux, des semi-conducteurs et des oxydes ferromagnétiques ou ferroélectriques, s’appuyant sur l’ingénierie des interfaces et notamment des caractérisations avancées en nanomagnétisme.

MEMBRES DU BUREAU

Salim-Mourad CHERIFProfesseur des universitésLPMTM, UPR9001 CNRSUniversité Paris 13

Gérald DUJARDINDirecteur de recherche CNRSISMO, Orsay UMR8214 CNRSUniversité Paris 11

Niels KELLERDirecteur de recherche CNRSGEMaC, UMR8635 CNRS, Université de Versailles/Saint-Quentin

Jean-Christophe LACROIXProfesseur des universitésITODYS, UMR7086 CNRSUniversité Paris 7

Annick LOISEAUDirectrice de recherche ONERALEM UMR104 CNRS, ONERA

Myriam PANNETIER-LECOEURIngénieur SPEC URA2464 CNRS,CEA Saclay

Vincent REPAINProfesseur des universités MPQ, UMR7162 CNRS Université Paris 7

Patrice ROCHEChercheur CEA SPEC, CEA Saclay

RESPONSABLES

Jean-Marc BERROIRProfesseur des universités à l’ENSLPA, UMR8551 CNRS, ENS Paris

Frédéric PETROFFDirecteur de recherche CNRSUMP CNRS/Thalès, UMR137 CNRS

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NANOÉLECTRONIQUENE

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L’AXE NANOBIOSCIENCES S’ATTACHE À SOUTENIR LA COMMUNAUTÉ TRAVAILLANT À LA FRONTIÈRE ENTRE NANOSCIENCES ET SCIENCES DU VIVANT.

L’AXE NANOCHIMIE CONTRIBUE AU DÉVELOPPEMENT DE MATÉRIAUX ORIGINAUX DE PLUS EN PLUS COMPLEXES POUR RÉPONDRE AUX BESOINS SPÉCIFIQUES DES DOMAINES DE L’ÉNERGIE, DE LA MÉDECINE ET DE L’ENVIRONNEMENT.

NANO-K AXES THÉMATIQUES

NANO-K AXES THÉMATIQUES

Il s’agit d’exploiter et de développer l’extraordinaire potentiel de la région Ile-de-France autour de techniques de pointe qui trouvent des applications naturelles dans l’étude du vivant et la recherche biomédicale (imagerie optique haute résolution, micro- et nano-manipulations, contrôles fl uidiques, conception et utilisation de nanoparticules fonctionnelles, nanovectorisation…)

Les thématiques scientifi ques couvertes par l’axe NanoBioSciences sont par nature très variées. Les tailles sub-microniques mises en jeu dans ces travaux sont en particulier bien adaptées à l’étude des mécanismes cellulaires, par exemple par le développement de nanoparticules fonctionnalisées, utilisées comme sondes « furtives » du vivant ou au contraire permettant une activation locale. Les travaux de nanomanipulation de molécules uniques (ADN, protéines, moteurs moléculaires...) par une variété de techniques expérimentales ouvrent une fenêtre irremplaçable sur les processus biologiques mis en jeu à l’échelle moléculaire, ce qui en permet la modélisation.

Sous un angle plus pratique, l’apport des nanotechnologies permet d’aborder des problématiques liées à la séparation ou à la détection d’espèces à très faibles concentrations que ce soit via le développement de capteurs originaux ou par leur intégration dans des dispositifs. A ce titre, le contrôle fi n des microenvironnements est rendu possible par une généralisation des outils micro-fl uidiques, tandis que le développement des nouveaux nano-objets permet d’innover dans la vectorisation de médicaments, le diagnostic in vivo et les approches thérapeutiques.

De manière générale, les efforts expérimentaux menés en direction de la biologie ne sauraient exister sans les travaux de développement de nouvelles méthodes et de nouveaux matériaux menés en parallèle : Les nouveaux nano-objets et les nouvelles techniques de microscopie optique, microscopie à force atomique, micro- et nano-manipulations ou microfl uidique et les perspectives qu’elles ouvrent en témoignent.

Le chimiste a toujours manipulé la matière à l’échelle nanométrique, mais les progrès technologiques dans la caractérisation à cette échelle, et la maîtrise accrue des processus de synthèse l’autorisent aujourd’hui à façonner des matériaux artifi ciels en contrôlant aussi bien leurs dimensions que leurs formes, leurs organisations que leurs fonctions.

La nanochimie s’appuie donc sur une démarche bottom-up pour élaborer des matériaux à structures hiérarchisés, organisés et texturés sur plusieurs échelles de taille. La complexité se traduit en termes de compositions chimiques maîtrisées à ces échelles mais aussi d’architectures multi-échelles, à l’état massif, sous forme de fi lm mince ou bien encore de monocouche.

Cette conception des matériaux passe nécessairement par le développement de nouveaux outils de caractérisation permettant de décrire la structure à une échelle de plus en plus petite et d’atteindre des seuils de détection à l’échelle de l’atome ou de la molécule unique.

Un des intérêts majeurs est de pouvoir réaliser ces caractérisations dans des conditions environnementales et plus encore, dans les conditions d’utilisation des matériaux.

Un atout considérable pour comprendre l’évolution structurale du matériau ou pour étudier la dynamique des échanges et des conformations sous impulsion, est de développer les méthodes de caractérisation in-situ.

MEMBRES DU BUREAU

Antigoni ALEXANDROUDirectrice de recherche CNRSLOB, UMR 7645 CNRS, U696 INSERM

Sebastien BIDAULT Chargé de recherche CNRS LOA, UMR7587 CNRS, ESPCI

Sandrine LEVEQUE-FORT Chargée de recherche CNRS ISMO, UMR8214 CNRSUniversité Paris-Sud

Claude NOGUES Chargé de recherche CNRSLBPA, UMR8113 CNRS, ENS Cachan

Pascal SILBERZANDirecteur de recherche CNRSPCC, UMR168 CNRS, Institut Curie

Nicolas TSAPIS Chargé de recherche CNRSInstitut Galien, UMR8612Université Paris-Sud, CNRS

Christophe ZIMMER Directeur de recherche CNRSAIQ, URA2582 Institut Pasteur

Valérie BRIOISDirectrice de recherche CNRSLigne SAMBA, Synchrotron SOLEIL

Jacques JUPILLEDirecteur de recherche CNRSINSP, UMR 7588 CNRSUniversité Paris 6

Talah MALLAHProfesseur des universités Paris 11, ICMMO, UMR8182 CNRS, Université Paris-Sud

Fabien MIOMANDREMaître de conférencesPPSM, UMR8531 ENS Cachan, CNRS

Serge PALACINDirecteur de recherche CEAChimie des Surfaces et InterfacesCEA Saclay

Christophe PETITProfesseur des universités LM2N, UMR7070 CNRSUniversité Paris 6

Christian SERREDirecteur de recherche CNRS, Institut Lavoisier, UMR8180 CNRS, Université Versailles St-Quentin

Claire WILHELM Directrice de recherche, CNRSMSC UME7057 CNRS

Zoher GUEROUI Chargé de recherche CNRS Pasteur UMR8640 CNRS, ENS ParisUniversité Paris 6

RESPONSABLES

MEMBRES DU BUREAURESPONSABLES

Corinne CHANEACProfesseur des universitésLCMCP, UMR7574 CNRSUniversité Paris 6

Patrick GUENOUNChercheur CEALIONS, UMR3299 CEA, CNRSCEA Saclay

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NANOBIOSCIENCES NANOCHIMIENBS NC

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L’AXE NANOPHOTONIQUE TRAITE DE L’INTERACTION À L’ÉCHELLE NANOMÉTRIQUE ENTRE OBJETS ET LUMIÈRE.

NANO-K AXES THÉMATIQUES

Cette discipline occupe une place centrale dans l’étude de l’interaction lumière-matière, avec le contrôle de propriétés ultimes qui sont conditionnées par les dimensions nanométriques. La nanophotonique est au cœur de nouveaux développements dans les domaines de la génération et la récupération d'énergie, des communications à haut débit et quantiques, de la convergence entre photonique et électronique, des composants optoélectroniques, et également pour les biosciences et le diagnostic. Elle constitue une plate-forme privilégiée, diffusante, pour apporter de nouvelles solutions aux défi s sociétaux du XXIème siècle liés à l'énergie, l'environnement, les communications et la santé.Le renforcement des mécanismes d'absorption, d'émission et d'optique non linéaire s'appuie souvent sur des résonateurs de très petites dimensions à base de matériaux diélectriques ou métalliques, obtenus par des techniques de nanofabrication.

La diversité des enjeux en nanophotonique est très importante : nanolasers, régimes de commutation avec de très faibles énergies dans des circuits photoniques, optique non linéaire avec un faible nombre de photons, ingénierie de la dispersion avec les métamatériaux, localisation et ralentissement de la lumière avec les cristaux photoniques, interactions entre photons et modes de vibration pour l'optomécanique, plasmonique (génération de plasmons, amplifi cation, imagerie, plasmonique quantique), réalisation de nanosources d’énergie combinant nano- antennes et boites quantiques, développement de dispositifs photovoltaïques à base de nanofi ls, nanothermique, imagerie par nano-optique, fonctionnalisation, manipulation de nano-objets et association biopuces-photonique intégrée. La nanophotonique joue également un rôle très important à l'interface entre optique quantique et information quantique.

Fabrice CHARRAPhysicien - Responsable de groupeCEA/IRAMIS/SPCSI/LEPO

Jean-Jacques GREFFETProfesseur des universitésIOGS,UMR8501 CNRS, IEF

Jean-Pierre HERMIERProfesseur des universités, GEMaC, UMR8537 CNRS, Université de Versailles St-Quentin, IUF

Isabelle SAGNESDirectrice de recherche CNRSLPN, UPR 20 CNRS

Christophe VOISINProfesseur des universitésLPA, UMR8551 CNRS, Université Paris Diderot, IUF

Valia VOLIOTISProfesseur des universitésINSP, UMR7588 CNRS, Université Paris 6

Philippe BOUCAUDDirecteur de recherche CNRSIEF, UMR 8622 CNRS, Université Paris-Sud

Carlo SIRTORIProfesseur des universitésMPQ, UMR 7162 CNRS,Université Paris 7, IUF

MEMBRES DU BUREAURESPONSABLES

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NANOPHOTONIQUENP

L'AXE GAZ QUANTIQUES EST CONSACRÉ AUX ÉTUDES ET APPLICATIONS DES GAZ DILUÉS D'ATOMES ET DE MOLÉCULES À DES TEMPÉRATURES EXTRAORDINAIREMENT BASSES, DE L’ORDRE DU MILLIONIÈME DE DEGRÉ AU DESSUS DU ZÉRO ABSOLU.

NANO-K AXES THÉMATIQUES

Les techniques de piégeage et de refroidissement par laser sont des outils essentiels qui permettent d'amener de petits échantillons gazeux d'un million d'atomes ou moins jusqu’à la dégénérescence quantique, une condition où la longueur de de Broglie de chaque atome est comparable à la distance entre les particules.

Avec des bosons on parvient à un nouvel état de la matière appelé Condensat de Bose-Einstein dont les propriétés de cohérence sont remarquables. On peut maintenant également refroidir des gaz fermioniques et des gaz de molécules.

La possibilité étonnante de faire varier les interactions entre les particules avec des champs magnétiques, ainsi que celle de les piéger dans des réseaux optiques

crées par des ondes stationnaires, favorisent un rapprochement du domaine avec celui de la physique de la matière condensée. Les gaz quantiques fournissent aujourd’hui des systèmes modèles pour mieux comprendre les problèmes complexes posés par exemple par la physique à n-corps, les systèmes fortement corrélés, les transitions de phase, la supraconductivité, la localisation d’Anderson ou le rôle du désordre.

Ce domaine ouvre également des perspectives brillantes pour l'information et la simulation quantiques. Le développement de la miniaturisation des échantillons avec des pièges sur des puces électroniques ou entre des fi bres optiques fournit également des outils précieux pour l’électrodynamique en cavité et l’interférométrie atomique.

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GAZ QUANTIQUE GQ

MEMBRES DU BUREAU

Jean DALIBARD, Professeur au Collège de FranceLKB, UMR8552 ENS, CNRS, UPMC

Antoine GEORGES Professeur au Collège de France, CPHT,UMR8644, Ecole PolytechniqueUPMC

Samuel GUIBAL Chargé de recherche au CNRS MPQ, UMR7162Université Paris Diderot

Hélène PERRIN Chargée de recherche au CNRS LPL, UMR7538, Université Paris 13 CNRS

Georgy SHLYAPNIKOV Directeur de recherche au CNRS, LPMTS, UMR8626Université Paris 11, CNRS

RESPONSABLES

Pierre PILLETDirecteur de recherche CNRSLAC, UPR3321 CNRS

Christoph WESTBROOKDirecteur de recherche CNRSLCF, UMR8501 Institut d’OptiqueCNRS

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NANO-K AXES THÉMATIQUES

Cette thématique est traitée à la fois sur le plan de la physique fondamentale, et sur le plan pratique avec la réalisation de dispositifs et de capteurs de nouvelle génération considérablement plus performants.

La précision des horloges à atomes ou ions froids connaît une amélioration spectaculaire avec l’émergence des horloges optiques. Leur lancement dans l’espace permettra des tests de la relativité générale d’Einstein, avec une précision inédite. Des lois fondamentales telles que le principe d’équivalence, la loi de la gravitation, la stabilité des constantes fondamentales, pourront être testées grâce aux interféromètres à ondes de matière. La mesure de constantes fondamentales avec une précision accrue constitue par ailleurs un enjeu crucial pour la redéfi nition prochaine du système international des unités.

La précision exceptionnelle des horloges à atomes froids devrait aussi pouvoir être exploitée en géophysique en mesurant les variations locales de l’accélération de la pesanteur. La miniaturisation de tous ces instruments est à l’étude.

En résumé, on s’attend à ce que des progrès spectaculaires soient effectués prochainement sur les instruments à base de particules froides : horloges, gyromètres, gravimètres, bientôt magnétomètres ouvriront de nouvelles possibilités dans le domaine de la mesure. Ce volet de l’activité va être fortement poussé en liaison avec l’industrie et le développement de la physique dans l’espace.

François BIRABEN Directeur de recherche CNRS LKB, UMR8552, ENS, CNRS, UPMC

Sébastien BIZE Chargé de recherche CNRS SYRTE, UMR8630 Observatoire de Paris, CNRS

Daniel COMPARAT Directeur de recherche CNRS LAC,UPR3321, CNRS

Christophe SALOMONDirecteur de recherche CNRS LKB,UMR8552, ENS, CNRS, UPMC

Peter WOLF Directeur de recherche CNRS SYRTE, UMR8630Observatoire de Paris, CNRS

Christian CHARDONNETDirecteur de recherche CNRS LPL, UMR7538 CNRS, Université Paris 13

MEMBRES DU BUREAURESPONSABLES

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PARTICULES FROIDES ET MESURES, TESTS FONDAMENTAUX PFM

LES ACTIONS TRANSVERSES

INFORMATIQUE QUANTIQUE

NANOSCIENCES ET SOCIÉTÉ

NANO-FABRICATION, INSTRUMENTATION,

CARACTÉRISATION ET MÉTROLOGIE

IQ N&SNFICM

L’AXE PARTICULES FROIDES ET MESURES EST UN DOMAINE DE RECHERCHE PROMETTEUR DE PART L’UTILISATION DES ATOMES, DES IONS ET DES MOLÉCULES FROIDESPOUR LES MESURES DE HAUTE PRÉCISION.

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NANO-K ACTIONS TRANSVERSES

La production et le contrôle des échantillons vont en général de pair, une action coordonnée de grande ampleur dans ce domaine est donc cruciale. Le succès des projets présentés dans chacun des six axes thématiques du programme dépend souvent de la qualité de la fabrication des échantillons nanométriques. Soulignons que beaucoup d’instruments de mesure à atomes froids, malgré leur complexité, commencent à être miniaturisés en vue de leur commercialisation.

Il importe donc de développer des technologies innovantes visant à fabriquer et/ou à caractériser des nanostructures et des nanomatériaux. Le DIM s’attachera à promouvoir les applications nouvelles des outils existants et à lever les verrous technologiques.

Tout particulièrement le domaine de la métrologie, qui se situe à l’interface entre les milieux académiques et industriels, aura de plus en plus besoin des ressources de l’action transverse NFICM.

Les nanosciences et les nanotechnologies vont de plus en plus s’orienter vers la métrologie. La nano-métrologie fait intervenir de l’instrumentation, dont les retombées concernent en grande partie la caractérisation de nanostructures fabriquées par les centrales de technologie, par exemple pour les études de toxicologie et de normalisation. De même la métrologie à partir de dispositifs à atomes ou ions refroidis utilise de plus en plus de dispositifs conçus avec les techniques de nanofabrication.

Isabelle BOUCHOULEChargé de recherche CNRSLCF, UMR 850, Institut d’OptiqueCNRS

Noël DIMARCQDirecteur de recherche CNRSSYRTE, UMR 8630 Observatoire de Paris, CNRS

Nicolas FELTINIngénieur de recherche et responsable de mission amont en Nanométrologie LNE

Philippe JOYEZChercheur CEA SPEC URA2464 CNRS, CEA Saclay

François-René LADANIngénieur de recherche CNRS FR684 CNRS, ENS Paris

Odile STEPHANProfesseur des universités LPS, UMR8502 CNRSUniversité Paris Sud

Yannick DE WILDEDirecteur de Recherche CNRSLOA, UMR7587 CNRS, ESPCI

Arnaud LANDRAGINDirecteur de recherche CNRSSYRTE, UMR8630 Observatoire de Paris, CNRS

Dominique MAILLYDirecteur de recherche CNRSLPN, UPR20 CNRS

MEMBRES DU BUREAURESPONSABLES

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NANO-FABRICATION, INSTRUMENTATION, CARACTÉRISATION ET MÉTROLOGIE NFICM

LES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION QUANTIQUE EXPLOITENT DE NOUVEAUX MODES DE CALCUL ET DE COMMUNICATION, FONDÉS SUR LES LOIS DE LA MÉCANIQUE QUANTIQUE AU LIEU DE LA PHYSIQUE CLASSIQUE.

LE DÉVELOPPEMENT DES NANOSCIENCES ET DES NANOTECHNOLOGIES NÉCESSITE DE SE DOTER D’OUTILS CAPABLES DE FABRIQUER DE NOUVEAUX DISPOSITIFS NANO-STRUCTURÉS OU DE NOUVEAUX MATÉRIAUX AUX DIMENSIONS NANOMÉTRIQUES, ET DE LES CARACTÉRISER À CES ÉCHELLES.

NANO-K ACTIONS TRANSVERSES

Pour les communications, la mécanique quantique implique que le simple fait d'observer un « quantum bit » porté par un photon le modifi e de manière irrémédiable, ce qui permet de détecter la présence d’espion sur une ligne de transmission. Une communication quantique est donc par principe complètement sûre. L’utilisation de méthodes quantiques pour transférer des clés de cryptage de manière sécurisée est maintenant exploitée de façon commerciale. Les technologies quantiques sont également utilisées pour d’autres applications comme des capteurs de grande sensibilité. Pour l’informatique, l’information quantique doit conduire à des puissances de calcul immenses, dépassant les capacités de n’importe quel ordinateur classique.

La manipulation cohérente des quantum bits ou qubits, dans le but de constituer des portes logiques, peut s’appuyer sur différents supports. Les ions refroidis sont pour l’instant les systèmes les mieux contrôlés pour créer des états quantiques corrélés entre plusieurs systèmes quantiques élémentaires et réaliser des portes logiques avec un très faible taux d’erreur.

Les atomes froids sont également très intéressants : on sait coder de l’information quantique sur des atomes individuels piégés dans des pinces optiques, ou sur des « puces à atomes », ou encore dans des réseaux optiques où l’on peut depuis peu manipuler les atomes un par un et les faire ainsi interagir pour créer un état quantique corrélé. Les systèmes supraconducteurs connaissent aussi un développement extraordinairement rapide. Constitués par des degrés de liberté collectifs associés aux électrons dans les solides, les interactions entre ces systèmes sont très fortes ce qui permet d’envisager des portes quantiques fonctionnant à très grande vitesse.

D’autres fonctions importantes requièrent des mémoires quantiques pour pouvoir stocker ces qubits, à l’instar d’une « RAM quantique », et des répéteurs quantiques permettant de les transférer effi cacement. Pour réaliser ces différentes fonctions, les systèmes quantiques hybrides qui combinent les différentes technologies quantiques sont très prometteurs. Tous ces sujets font l’objet d’études approfondies des équipes franciliennes, dans le cadre du DIM.

MEMBRES DU BUREAU

Alexios BEVERATOSChargé de recherche CNRS LPN, UPR20 CNRS

Thierry DEBUISSCHERT Ingénieur Thales research and technology

Philippe GRANGIERDirecteur de recherche CNRS LCF, UMR8501 Institut d’Optique, CNRS

Benjamin HUARD Chargé de recherche CNRS LPA, UMR8551 CNRS, ENS Paris

Jakob REICHELProfesseur des universitésLKB, UMR 8552 UPMC, ENS, CNRS

RESPONSABLES

Elisabeth GIACOBINODirectrice de recherche CNRSLKB UMR8552 UPMC, ENS Paris, CNRS

Jean-François ROCHProfesseur à l’ENS –CachanLAC, UPR3321 CNRS

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INFORMATIQUE QUANTIQUE IQ

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NANO-K ACTIONS TRANSVERSES

Soucieux de mieux comprendre cette relation, le DIM soutient, aux côtés de ses axes thématiques, des recherches et actions s’intéressant à la manière dont les recherches infl uencent la société et comment la société intervient dans les recherches en nanosciences. Sont également explorés les innovations issues des nanosciences et nanotechnologies et comment, en retour, ces dernières modifi ent la société et son environnement. Tel est le propos de l’action transverse Nanosciences et Société.Deux grands axes de recherche peuvent être dégagés au sein de l’action transverse Nanosciences et Société, qui s’ajoutent aux actions que ses membres mettent en œuvre au quotidien, en région Ile-de-France. Ces deux axes sont d’une part l’étude des relations entre les innovations issues des nanosciences et la société et d’autre part la prise en considération des effets produits par ces innovations, et notamment des bénéfi ces et risques qu’elles pourraient engendrer.

Afi n de mener à bien ces recherches, l’axe Nanosciences et Société réunit les compétences de chercheurs de disciplines variées, dont les sciences humaines et sociales et les sciences de la vie et de l’environnement sont les deux pôles les plus visibles, aux côtés de la chimie et de la physique. Des travaux de recherches y sont menés depuis 2006 sur l’économie, le droit, la philosophie et la sociologie des nanosciences et nanotechnologies, mais aussi, par conséquent, sur la toxicologie et l’écotoxicologie des nanoparticules et nanomatériaux. A ces travaux sont venus s’ajouter, plus récemment, des recherches en métrologie qui s’appuient de l’extraordinaire diversité des chercheurs collaborant au sein du centre de compétence. L’action Nanosciences et Société du DIM constitue, en tous ces points, une expérience inédite : sortir des clivages disciplinaires pour penser ensemble les nanosciences et nanotechnologies. Elle concerne l’ensemble des équipes du C’Nano IdF et est au cœur des initiatives rapprochant chercheurs et autres citoyens.

Virginie ALBEProfesseur des universités (Sciences de l’éducation) UMR STEF, INRP, ENS Cachan

Bernard BARTENLIANChargé de recherche CNRS (Electronique)IEF, UMR 8622 CNRS, Université Paris-Sud

Roberta BRAYNERMaître de conférences (EcoToxocologie)ITODYS, UMR 7086 CNRS Université Paris Diderot

Aurélie DELEMARLEAssistant Professeur à l’ISIEE LATTS, UMR 8134 CNRS, ENPC

Volny FAGESUMR STEF (Histoire des Sciences) Université Paris 13

Jean-Michel FOURNIAUDirecteur de recherche INRETS(Sociologie des sciences) DEST – INRETS

Marc LAMY de la CHAPELLEProfesseur des universitésCSPBAT, UMR7244 CNRS, Université Paris 13

Sophie LANONEChargée de recherche à l’INSERM(NanoToxicologie) U 955, INSERM

Brice LAURENTAttaché de recherche (Biologie)CSI, UMR 7185 CNRS, Mines ParisTech

Sacha LOEVEPhilosophe des SciencesCETOPRA, EA 2483, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne

Stéphanie LACOURChargée de recherche CNRS - CECOJI, FRE3500 CNRS

MEMBRES DU BUREAU

RESPONSABLES

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NANOSCIENCES & SOCIÉTÉN&S

LES NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES SE DÉVELOPPENT DANS ET POUR LA SOCIÉTÉ QUI NOUS ENTOURE.

Centre de compétences Nanosciences Ile-de-France crée en 2005 à l’initia-tive du CNRS, du CEA et du MESR. Le C’Nano IdF est, depuis lors, un grou-pement de recherche (GdR) du CNRS labellisé Domaine d’Intérêt Majeur en Nanosciences de 2006 à 2011 par la région Ile-de-France. Le C’Nano IdF fédère aujourd’hui la plus grande

concentration européenne d’équipes académiques dans le domaine des nanosciences. A l’échelle nationale, les missions du C’Nano IdF sont intégrées au programme Nanosciences France (C’Nano) maillant l’ensemble de l’hexa-gone avec six centres de compétences.

> INDICATEURS GLOBAUX

> INDICATEURS GLOBAUX

Serge HAROCHEPrix Nobel de physique 2012

Albert FERTPrix Nobel de physique 2007

Alain ASPECTMédaille d’or

du CNRS 2005

Gérard FEREYMédaille d’or

du CNRS 2010

Patrick COUVREURPrix de l’inventeur

Européen 2013

Michèle LEDUCPrésidente du comité

d’éthique du CNRS

Jean DALIBARD & Antoine GEORGESProfesseurs au Collège de France

Claude COHEN-TANNOUDJIPrix Nobel de physique 1997

LES ACTEURS DU DIM NANO-K

C’N

ano

IdF

IFR

AF Crée en octobre 2005 sous l’impulsion

de Claude Cohen-Tannoudji, prix Nobel de physique 1997, l’Institut Francilien de Recherche sur les Atomes Froids fédère les compétences d’une quaran-taine d’équipes réparties dans treize laboratoires franciliens travaillant dans le domaine des atomes froids. Initiale-ment fondé sur : le Laboratoire Kastler Brossel, le laboratoire des Systèmes

de Référence Temps Espace (SYRTE), le Laboratoire Charles Fabry, le Labo-ratoire de physique théorique et mo-dèles statistiques, le Laboratoire Aimé Cotton et le Laboratoire de physique des lasers, le réseau s’est élargi à une di-zaine d’autres laboratoires de la région Ile-de-France lors de la création du DIM Nano-K.

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298 équipes

39 équipes

114 laboratoires

110 brevets par an

3 284 chercheurs

Près de 300 chercheurs

13 laboratoires

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