Nobel de physique 2025 : circuits supraconducteurs quantiques et effet Josephson
par
Hexagone
Campus de Luminy
Le plan de la présentation est de rappeler quels sont les ingrédients cruciaux de la mécanique quantique : quantification des niveaux d’énergie en présence d’un potentiel de confinement, observables qui décrivent la mesure de la position et de l’impulsion, relation d’incertitude d’Heisenberg, interférences et principe de superposition.Découverte de la disparition de la résistivité du mercure par K. Onnes en dessous d’une température critique et effet Meissner (le supraconducteur chasse le champ magnétique « hors de lui »). Phénoménologie basée sur la théorie de Landau des transitions de phase, longueurs caractéristiques (de pénétration du champ magnétique de London et longueur de cohérence supra). Introduction de l’effet Josephson où un courant s’écoule entre deux supraconducteurs séparés par une barrière isolante en l’absence de tension. La jonction Josephson polarisée en courant et le modèle résistif shunté de la Jonctions Josephson. Analogie avec la mécanique classique d’un pendule soumis à une force extérieure Quantification de la jonction Josephson macroscopique et apparition des niveaux du potentiel effectif de la jonction Josephson. Mesures en 1985 de Martinis, Devoret et Clarke à Berkeley du taux d’échappement de ces niveaux d’énergie et observation de l’effet tunnel macroscopique. Rappel survol de ce qui a suivi : bits quantiques de charge supraconducteurs pour tenter de réaliser des briques élémentaires des ordinateurs quantiques.
ACCES :
José Busto
Magali Damoiseaux