Bertrand Reulet

Chaire d’excellence en recherche du Canada sur le traitement de signaux quantiques

L’avenir des applications quantiques

Résumé de recherche

Bien que le traitement de l’information quantique soit un domaine relativement récent, il recèle déjà des possibilités révolutionnaires. Alliant physique, informatique et génie, des chercheurs tentent de maîtriser les lois de la mécanique quantique afin de créer la toute première génération d’ordinateurs quantiques, c’est-à-dire des appareils qui pourraient traiter l’information beaucoup plus rapidement que les processeurs actuels, et ce, d’une manière tout à fait nouvelle.

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À l’heure actuelle, le moyen le plus prometteur de créer un processeur d’information quantique consiste à se baser sur les principes de la physique des solides, un secteur qui concerne l’électromagnétique, la thermodynamique et les propriétés structurelles de matériaux à l’état solide. Bertrand Reulet, titulaire de la Chaire d’excellence en recherche du Canada sur le traitement de l’information quantique, se propose de concevoir la première génération de processeurs d’information quantique en relevant le plus grand défi actuel des pionniers de l’informatique quantique : comprendre le bruit électronique.

En s’inspirant de ses importantes réalisations de recherche sur le sujet, M. Reulet étudiera les mécanismes qui sont à l’origine du bruit électronique à très basse température à l’aide simples nanostructures de semi-conducteurs (p. ex. jonctions et fils quantiques), qui constituent le point de départ de l’élaboration des futurs processeurs quantiques. Plus précisément, il s’intéressera à la manière dont les propriétés quantiques des signaux provenant de tels dispositifs peuvent être interprétées par des instruments classiques. Ses expériences permettront de mieux comprendre comment les processeurs quantiques pourraient être compatibles avec les ordinateurs d’aujourd’hui.

Par conséquent, les travaux de M. Reulet donneront lieu à de vastes applications qui feront évoluer les technologies de l’information, notamment la microélectronique. Les outils qu’il créera afin d’analyser le bruit électronique avec précision seront appliqués aux dispositifs microélectroniques actuels, ce qui pourrait offrir de nouvelles possibilités quant à leur interprétation et à leur amélioration.

Par ailleurs, les méthodes et les concepts que le chercheur élaborera afin de comprendre les subtilités des signaux quantiques pourraient également permettre de trouver de nouveaux moyens d’analyser et de codifier l’information de réseaux de communication actuels.

M. Reulet et son équipe collaboreront avec trois jeunes professeurs de l’Institut canadien de recherches avancées, dont les travaux aideront le département de physique de l’université à mettre sur pied un programme de recherche sur l’informatique quantique. Ce département est déjà mondialement reconnu pour ses recherches sur la supraconductivité, un phénomène dont dépendront probablement les futurs dispositifs quantiques.

Enfin, le programme de recherche de M. Reulet pourrait se révéler d’une importance cruciale pour l’avenir du traitement de l’information quantique.

Pour en savoir plus sur le Programme des chaires d'excellence du Canada

Biographie

Bertrand Reulet est un chef de file mondial en matière de recherche quantique et de bruit non gaussien. De plus, il a participé à divers projets de recherche – notamment une étude sur la supraconductivité de nanotubes de carbone – et a réalisé certaines découvertes en matière de conception expérimentale, entre autres au sujet de configurations permettant de mesurer le bruit non gaussien ou la dynamique du bruit.

Avant de se voir attribuer une chaire d’excellence en recherche du Canada à l’Université de Sherbrooke, M. Reulet a été directeur de recherche au Laboratoire de physique des solides du Centre national de la recherche scientifique et de l’Université Paris-Sud XI, en France. De plus, il a été professeur à l’École Polytechnique de France et a travaillé pendant quatre ans au Département de physique appliquée de la Yale University, où il a entrepris ses travaux sur le bruit non gaussien des nanostructures.

M. Reulet possède un doctorat de l’Université Paris-Sud XI.

En 2008, il a reçu le prix Anatole-et-Suzanne-Abragam de l’Académie des sciences de l’Institut de France pour l’originalité de conception et l’élégance d’application de ses travaux novateurs sur le bruit non gaussien, qui ont été présentés dans son article Environmental Effects in the Third Moment of Voltage Fluctuations in a Tunnel Junction, publié dans la prestigieuse revue Physical Review Letters.

Ses recherches actuelles portent entre autres sur le bruit quantique, le bruit non gaussien et les propriétés dynamiques des nanostructures hybrides.

Citation

[Traduction] « L’approche interdisciplinaire de Bertrand Reulet réunira des experts de la physique expérimentale et de la physique théorique. Il disposera de superbes installations de nanofabrication du domaine du génie. Grâce à lui, l’Université de Sherbrooke deviendra l’un des plus importants établissements en matière d’informatique quantique à l’échelle mondiale. Dans un milieu de recherche aussi enrichissant, ses travaux promettent d’être très productifs. » – Luce Samoisette, rectrice, Université de Sherbrooke