Fabrication du premier qubit supraconducteur 2D de l’Université de Sherbrooke

L’Université de Sherbrooke (UdeS) franchit une étape déterminante dans le domaine du calcul quantique avec la fabrication de son tout premier qubit supraconducteur transmon en deux dimensions (2D). Cette réalisation, menée au sein des salles de nanofabrication de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT), témoigne de l’excellence des infrastructures de pointe de l’UdeS et de la synergie scientifique forte qui l’unit à l’Institut quantique (IQ) de l’Université de Sherbrooke.

Particulièrement important pour le calcul quantique, le temps de cohérence représente la durée pendant laquelle un qubit peut maintenir son état quantique sans être perturbé par son environnement. Il s’agit d’un paramètre clé pour la performance et la fiabilité des ordinateurs quantiques. Dès le premier dispositif fabriqué, l’équipe de recherche a atteint un temps de cohérence de 35 microsecondes (µs), un résultat particulièrement prometteur.

Cette percée repose avant tout sur les capacités de fabrication avancées du 3IT, dont les salles blanches de la plateforme de nanofabrication ont permis de concevoir et de réaliser un dispositif de haute qualité dès les premières itérations. Elle illustre concrètement le rôle stratégique du 3IT comme moteur de l’innovation technologique à l’Université de Sherbrooke, capable de soutenir des projets de recherche à la fine pointe des technologies quantiques.

Le succès du projet est également le fruit d’une collaboration étroite avec l’Institut quantique, dont l’expertise scientifique a été essentielle à la conception et à la caractérisation du qubit grâce, entre autres, au FabLab quantique. Cette complémentarité entre les forces en fabrication du 3IT et le savoir-faire de l’IQ souligne l’importance de la collaboration interdisciplinaire pour faire progresser des technologies aussi complexes que le calcul quantique.

Alors que certaines approches misent sur des transmons supraconducteurs en trois dimensions (3D), il s’agit ici, à l’échelle de l’Université de Sherbrooke, du tout premier qubit supraconducteur réalisé en architecture 2D. Cette approche ouvre la voie à des stratégies de fabrication et d’intégration mieux adaptées à la mise à l’échelle de certains types de processeurs quantiques.

Cette réussite repose avant tout sur l’engagement et l’expertise des étudiants et professionnels de recherche impliqués dans le projet. Une mention toute spéciale revient à Gregory Levieil, Fayçal Houssaini, Idris Aboubakari et Nicolas Bourlet, dont la contribution a été déterminante dans la fabrication et la mise au point du dispositif. Leur travail témoigne du haut niveau de compétence technique et scientifique développé au sein de la communauté étudiante en recherche à l’UdeS.

Les équipes de recherche des professeurs Dominique Drouin, Eva Dupont-Ferrier, Mathieu Juan et Max Hofheinz ont accompagné et encadré ces travaux, jouant un rôle clé dans la réussite globale du projet.

Je suis fier d’annoncer qu’après deux ans de travail, de nombreux défis et des équipements parfois capricieux, notre équipe a réussi à concevoir le premier qubit supraconducteur 2D de l’Université de Sherbrooke. De plus, les temps de cohérence et de relaxation obtenus sont très prometteurs pour un premier essai, ce qui nous encourage à poursuivre notre travail avec encore plus de détermination.

 Gregory Levieil, étudiant au doctorat en génie électrique

Ce premier qubit supraconducteur 2D constitue une base solide pour la poursuite des travaux visant à développer des qubits de haute performance notamment avec un temps de cohérence de l’ordre de la centaine de microsondes et, à plus long terme, des architectures complètes d’ordinateurs quantiques. Il s’inscrit pleinement dans la mission de la Chaîne d’innovation intégrée (CII) qui vise à renforcer les liens entre recherche, innovation et capacités de fabrication avancées, au bénéfice du développement technologique et scientifique.