D'après une communication du CNRS en date du 27 août 2026. À partir d'une publication scientifique parue dans Physical Review Research et à laquelle ont contribué le LPENSL et le LIP : « Amplifying microwave pulses with a single qubit engine fueled by quantum measurements ». En vignette : Image optique colorisée d'un bit quantique supraconducteur capable d'amplifier un signal © R. Dassonneville et al.
Des physiciennes et physiciens démontrent expérimentalement un moteur quantique alimenté non pas par de l’échange de chaleur comme dans le monde classique, mais par l'inévitable action en retour associée à toute mesure quantique.
Le fait d'observer un système quantique modifie son état physique. Connu sous le nom de rétroaction de mesure, cet effet est au cœur de la physique quantique. Il force les chats de Schrödinger à devenir soit morts, soit vivants, encode le résultat des algorithmes quantiques dans des bits quantiques, mais peut également révéler la présence d'espions, une caractéristique susceptible de renforcer la sécurité de protocoles cryptographiques basé sur la mécanique quantique. Une propriété moins connue de la rétroaction de mesure est qu'elle s'accompagne de changements d'énergie et d'entropie, ce qui permet de bâtir une analogie avec la thermodynamique, où cette rétroaction jouerait le rôle de « combustible quantique ».
Ces recherches ont été menées dans les unités CNRS suivantes :
- Laboratoire de physique de l'ENS de Lyon (LPENSL, CNRS / ENS de Lyon)
- MAJULAB (CNRS / Université technologique de Nanyang / Université nationale de Singapour / Sorbonne Université / Université Côte d'Azur)
- Laboratoire de l'informatique du parallélisme (LIP, CNRS / ENS de Lyon / Université Claude Bernard Lyon 1)
Des scientifiques français, en partenariat avec l’Université de Singapour, ont exploité cette analogie pour faire fonctionner un nouveau type de machine quantique, basée sur un bit quantique supraconducteur. Lorsque le « moteur » est mis en marche, le qubit amplifie l'impulsion micro-ondes qui l'alimente, ce qui se traduit par une puissance nette extraite. Pour faire fonctionner ce « moteur », plusieurs défis expérimentaux ont dû être surmontés.
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Référence
R. Dassonneville et C. Elouard et R. Cazali et R. Assouly et A. Bienfait et A. Auffèves et B. Huard, « Amplifying microwave pulses with a single qubit engine fueled by quantum measurements », Physical Review Research (2026).
DOI : https://doi.org/10.1103/rygc-bc3c
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