Laboratoire Matériaux et Phénomènes quantiques

Le laboratoire compte 110 personnes environ :

• Permanents enseignant-chercheurs, chercheurs, ITA[3] (CNRS) et BIATSS[4] (Université) ;

• Non permanents post-doctorants, doctorants et stagiaires.

Sept équipes travaillent sur les « dispositifs quantiques » et les « matériaux quantiques » :

-Conception, réalisation et caractérisation de dispositifs quantiques :

• DON (Dispositifs Optiques Nonlinéaires)[5]
• QITE (Quantum Information and Technologies)[6] - [7]
• TELEM (Transport Électronique à l’Échelle Moléculaire)[8]

-Compréhension des propriétés quantiques des matériaux :

• MeANS (Microscopie Electronique Avancée et Nano-Structures)
• SQUAP (Spectroscopie de QUAsi-Particules)
• STM (Auto-organisation de nanostructures et Microscopie à effet tunnel)

-Études théoriques transversales pour mieux comprendre les phénomènes observés et prédire de nouvelles propriétés de la matière :

• THEORIE[9]

L'optique quantique intégré développé dans les équipes DON, QITE et THEORIE permet par exemple de réaliser des sources de lumière à de nouvelles longueurs d'onde[10], des détecteurs opto-mécaniques à la limite quantique [11] ou encore des sources de photons intriquées pour la cryptographie quantique[12]. Les transistors à nanotubes de carbone ou utilisant des matériaux organiques étudiés par l'équipe TELEM proposent des solutions alternatives au dispositifs en silicium utilisés actuellement.

L'équipe MeANS étudie les processus de dégradation des nanoparticules et des nanotubes de carbone, que l'on peut retrouver dans nos poumons [13]! Les supraconducteur à haute température caractérisés par l'équipe SQUAP sont également des matériaux quantiques fascinants qui pourraient révolutionner l'énergie et les transports [14], tout comme les matériaux présentant un multiferroïsme qui présentent la particularité remarquable de coupler le spin de l'électron au champ électrique[15]. A une échelle ultime enfin, le microscope à effet tunnel permet à l'équipe STM de contrôler l'état de spin de molécules individuelles[16] ou encore d'étudier les propriétés structurales et électroniques de matériaux nouveaux comme le graphène[17].

Le laboratoire est soumis tous les 5 ans, comme tous les laboratoires de recherche publics, à une évaluation sous l'autorité du Haut Conseil de l'évaluation de la recherche et de l'enseignement supérieur (HCERES). Le laboratoire a été évalué en 2008 et en 2013. À ces occasions des rapports d'activité sont écrits par le laboratoire [18] et des rapports publics d'évaluation sont produits par l'HCERES[19].

Le laboratoire effectue chaque année des manifestations destinées au grand public et ouvre ses portes sur la recherche de ses équipes[26]. Il participe à la fête de la science, où il réalise notamment en 2016 une présentation du laser et son histoire[27].

En clin d'oeil au film Retour vers le futur 2 une équipe du laboratoire construit un Hoverboard à lévitation supraconductrice (Magsurf) et le présente au public le 21 octobre 2015[28] - [29].

Les chercheurs du laboratoire participent régulièrement à des émissions radiophoniques. Ainsi un échange entre Sara Ducci et Jean-Michel Gérard sur France Culture aborde la notion de la dualité onde-corpuscule pour pouvoir décrire la lumière[30]. Sur une thématique proche, Sara Ducci a également présenté les « secrets des photons jumeaux »[31] dans une interview de Treize minutes[32] et leurs applications pour la cryptographie quantique.

Les Post-doctorants sont engagés dans des collaborations sur des sujets très variés. Nicola Bartolo, théoricien, a participé à la rédaction des textes scientifiques pour l'exposition "Language matters: Presse anglophone en France, Presses d'exil et d'immigration au Royaume-Uni et aux Etats-Unis" (2017/2018) organisée par la bibliothèque de l'Université Paris Diderot et le réseau international Transfopress qui fédère des chercheur.e.s du monde entier s'intéressant à l'étude de la presse en langue étrangère.

• (en) Barry P. Martins, New Topics in Superconductivity Research : Van Hove scenario for high TC superconductors, Nova Science Publishers Inc, 2006, 978-1594549854 p. (ISBN 978-1-59454-985-4, lire en ligne), J Bok J Bouvier
• Jean-Claude-Serge Levy, Complexité et désordre : Éléments de réflexions, Les Ulis, EDP Sciences, 2015, 211 p. (ISBN 978-2-7598-1777-1)

• Université Paris Diderot
• Centre national de la recherche scientifique

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• Notices d'autorité :

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• Ressources relatives à la recherche :
  • Centre national de la recherche scientifique
  • ScanR
• UFR de Physique de Paris Diderot, article sur le laboratoire
• Université Paris Diderot, article sur le laboratoire