Le prix Nobel de physique a été décerné au Français Michel Devoret, qui a exercé au CEA-Saclay, ainsi qu’au Britannique John Clarke et à l’Américain John M. Martinis. Les trois chercheurs ont été récompensés pour leurs travaux pionniers en 1984 et 1985, conduisant à la « découverte de l’effet tunnel quantique macroscopique et de la quantification de l’énergie dans un circuit électrique». Une découverte à l’origine des bits quantiques supraconducteurs, clé de voûte des ordinateurs quantiques de Google ou IBM.
« L’idée qu’un objet macroscopique tel un circuit électrique pouvait se comporter de manière quantique revient à Anthony Leggett [prix Nobel de physique 2003, ndlr], explique Denis Vion, directeur de recherche dans le groupe Quantronique au CEA-Saclay. Répartis entre Berkeley (États-Unis) et Saclay, ces trois lauréats en ont fait la première démonstration expérimentale.
Le cœur de leur expérience est une jonction Josephson, deux électrodes en métal supraconducteur séparées par une très fine couche d’oxyde isolante. Ces chercheurs ont observé des niveaux d’énergie discrets, une caractéristique d’un objet quantique. D’autre part, une variable macroscopique, l’intégrale de la tension électrique, pouvait passer d’une valeur à l’autre par effet tunnel. » Le trio a travaillé au laboratoire du professeur John Clarke, où Michel Devoret a effectué son postdoctorat de 1982 à 1984. À son retour en France, en 1985, ce dernier fonde le groupe Quantronique avec Daniel Estève et Cristian Urbina. Ses travaux se poursuivent dans les années 1990, avec l’objectif de contrôler les états d’un circuit quantique similaire pour y encoder de l’information et la lire. Ses collègues et lui-même sont devancés, en 1999, par Yasunobu Nakamura, du laboratoire de recherche fondamentale de NEC. Si la paternité du premier qubit supraconducteur est attribuée au physicien japonais, « le premier qubit supraconducteur fonctionnel est l’œuvre de Daniel Estève et Michel Devoret en 2002 », nuance Denis Vion. Michel Devoret est aujourd’hui professeur des universités de Yale et de Californie, à Santa Barbara, aux États-Unis.
