Institut Louis de Broglie
Recherche quantique · institutbroglie.fr
Un seul substrat réunit trois façons de calculer restées jusqu'ici séparées : le spin quantique, la lumière et le neuromorphique. Sans cryogénie, sans salle machine, à la puissance d'une ampoule.
Les plateformes quantiques actuelles paient leur performance en froid : quelques dizaines de millikelvins, des dizaines de kilowatts de cryogénie, une salle dédiée. AURORA prend le problème par l'autre bout et part d'un système de spin qui tient déjà à température ambiante, le centre azote-lacune du diamant. Tout le reste de l'architecture existe pour le lire, le piloter et le protéger sans jamais le refroidir.
Ces trois modules illustrent le raisonnement de l'architecture sans en livrer les paramètres. Ils sont pilotables : changez l'état, observez ce que devient le système.
Le signal d'un qubit de spin est une oscillation qui s'éteint. Coupez la passivation de surface et l'enveloppe s'effondre presque immédiatement : le bruit magnétique de l'interface efface l'information avant qu'on ait pu l'utiliser. Toute la valeur de l'architecture tient dans l'écart entre ces deux courbes.
Une puce 3D classique relie ses étages par des vias métalliques. Le courant qui y circule crée un champ, et ce champ passe à quelques dizaines de nanomètres des qubits. Basculez sur le mode vias et regardez le registre : les données passent, la cohérence part avec.
Cliquez dans la matrice pour injecter un motif. En mode classique, chaque opération fait l'aller-retour entre mémoire et unité de calcul, et l'essentiel de l'énergie part dans le trajet. En calcul en mémoire, l'opération a lieu dans la cellule : c'est ce qui rend l'inférence embarquée tenable à quelques dizaines de watts.
Ce que fait la puce se ramène à six phénomènes de matière condensée, chacun exploité pour une raison précise. Choisissez-en un : le banc le dessine, le met en mouvement et vous laisse agir dessus. Les ordres de grandeur affichés sont illustratifs, les paramètres de mise en œuvre ne le sont pas et ne figurent pas ici.
| Paramètre | Cible AURORA | Référence état de l'art |
|---|---|---|
| Température de fonctionnement | 300 K | < 20 mK (supraconducteurs) |
| Cohérence T₂ après intégration | ≥ 80 % conservés | < 10 % (dépôts classiques) |
| Consommation totale du système | 45 W | > 25 kW (rack cryogénique) |
| Traitement neuromorphique embarqué | 450 TOPS | sans équivalent intégré |
| Efficacité énergétique d'inférence | 10 TOPS/W | ~0,5 TOPS/W (GPU haut de gamme) |
| Fidélité de porte 1 qubit | 99,7 % | 99,0 % (NV, état publié) |
| Fidélité de porte 2 qubits | 98,9 % | 95,0 % (NV, état publié) |
| Coût d'infrastructure d'accueil | ordre 500 k€ | 10 à 15 M€ (plateformes cryogéniques) |
Note de maturité. Ces valeurs sont des cibles de conception issues de modélisation numérique (éléments finis, DFT, transport quantique, Monte Carlo) et de protocoles validés sur sous-systèmes isolés. Elles ne constituent ni des mesures sur prototype intégré, ni un engagement contractuel. La validation d'ensemble est l'objet même du programme décrit plus bas.
Gyromètres et accéléromètres quantiques stables pour se positionner en environnement contesté, là où le GNSS est brouillé ou absent.
Détection passive de masses métalliques par mesure vectorielle du champ, sans émission qui trahisse le porteur.
La matrice neuromorphique traite le flux radiofréquence directement sur la puce, sans aller-retour vers un calculateur déporté.
Nœuds répéteurs et distribution de clés à température ambiante, donc embarquables sur véhicule ou sur mât.
Magnétoencéphalographie à résolution spatiale fine, sans hélium liquide et sans les contraintes d'installation associées.
Algorithmes hybrides variationnels appliqués au design de catalyseurs et de chimies de batterie.
Capteurs de champ et de temps compacts, à budget énergétique compatible avec une charge utile embarquée.
Inférence locale à haute efficacité énergétique, sur des sites où la connexion au cloud n'est ni acquise ni souhaitable.
Deux couches voisines n'aiment pas la même température. La matrice de calcul a besoin de chaleur pour commuter, la couche photonique se dégrade si elle en reçoit trop, et les qubits préfèrent le calme. L'architecture ne supprime pas ce conflit, elle le pilote : dissipation orientée par le diamant, barrière anisotrope entre les étages, surveillance permanente. Faites glisser la charge pour voir le budget se déplacer.
La structure juridique, le portefeuille de brevets et les conventions de recherche sont en place. Deux verrous conditionnent la suite et sont traités en priorité : la conservation de la cohérence de spin une fois l'empilement complet déposé, et la reproductibilité du procédé sur substrat 100 mm. Le reste du programme est séquencé derrière ces deux réponses.
L'architecture, ses procédés et son système de contrôle font l'objet de dépôts effectués auprès de l'office français, avec dates de priorité acquises.
Le socle est entouré de familles complémentaires couvrant le procédé, le produit intermédiaire, la structure, le système de contrôle et les usages. Les références de publication ne sont pas diffusées sur ce site : elles sont communiquées aux interlocuteurs qualifiés, après accord de confidentialité et contrôle de destination. Les paramètres de mise en œuvre, eux, ne figurent dans aucune documentation diffusée.
En 1924, dans une thèse de quelques dizaines de pages, Louis de Broglie propose que toute particule de matière soit également une onde, de longueur inversement proportionnelle à sa quantité de mouvement. L'idée paraît alors si audacieuse que son jury sollicite l'avis d'Einstein avant de trancher. Trois ans plus tard, la diffraction des électrons lui donne raison ; en 1929, il reçoit le prix Nobel de physique. La dualité onde-corpuscule devient l'un des fondements de la mécanique quantique, et la condition de possibilité de tout ce qui s'écrit aujourd'hui sur une puce quantique.
L'Institut de recherche Quantique Louis de Broglie est un laboratoire de recherche et développement en physique et informatique quantiques, immatriculé à Paris. Il conduit ses travaux, dépose et gère la propriété intellectuelle qui en résulte, et en diffuse la part publiable par l'édition, la publication et la conférence. AURORA QPX GRAPHENION en est le programme principal.
L'équipe se construit par vagues, adossée aux phases du programme. Les postes marqués « ouvert » sont en recrutement actif ; les autres sont publiés à l'avance pour que les candidats puissent se manifester tôt. Les candidatures spontanées sur profil rare sont lues.
Candidatures et CV : recrutement@institutbroglie.fr. Précisez l'intitulé du poste en objet. Les profils en thèse CIFRE et les conventions de recherche académique sont bienvenus.
La Série A finance le passage du démonstrateur de couches au prototype intégré : une puce tri-couche sur substrat 100 mm, caractérisée, mesurée, et comparée aux plateformes de référence sur des algorithmes réels. C'est le tour qui transforme un portefeuille de brevets en objet physique vérifiable par un tiers.
Besoin total du programme jusqu'à l'industrialisation, tous instruments confondus, subventions publiques et dette incluses.
Design complet de la puce, première run wafer en fonderie partenaire, campagne de caractérisation et publication de référence.
Passage au wafer 6 pouces, rendement stabilisé, qualification environnementale, séries pilotes pour premiers utilisateurs.
Fonderie partenaire dédiée, licences de PDK et cœurs IP, accès cloud à l'architecture.
Introduction envisagée sur Euronext Growth ou marché équivalent, selon l'avancement de la qualification industrielle.
Le livre blanc technique, la revue critique interne, la matrice de risques, le détail des revendications et les références de dépôt sont mis à disposition après accord de confidentialité et vérification de destination. Écrivez avec le nom du fonds ou de l'institution et le périmètre d'intérêt.
Institut de recherche Quantique Louis de Broglie
123 rue de la Glacière
75013 Paris, France