Notre consortium rassemble environ 70 personnels titulaires avec une expertise très complémentaire : l’informatique à l’IRIF et à Inria, la physique théorique et expérimentale au MPQ, à APC et au LPL, ainsi que l’histoire et la philosophie des sciences à SPHERE.
© Mehrdad RAHIMI / MPQ / Paris Cité / CNRS Images
Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (IRIF)
Les recherches menées à l’IRIF reposent sur l’étude et la compréhension des fondements de toute l’informatique, afin d’apporter des solutions innovantes aux défis actuels et futurs des sciences numériques. En particulier, l’IRIF est reconnu pour ses contributions portant sur la conception et l’analyse d’algorithmes, l’étude des modèles de calculs et de représentation des données, les fondements des langages de programmation, le développement logiciel, la vérification et la certification. L’IRIF effectue aussi une recherche interdisciplinaire mettant à profit sa démarche scientifique.
Les thématiques de recherche liées à QuanTech@Paris incluent les fondements informatiques du calcul quantique, les algorithmes quantiques, les cas d’usage pour le développement de logiciels quantiques, la théorie de la non-localité et la logique quantique.
Équipes de recherche et activités scientifiques liées
- Algorithmes et complexité
- Développement de nouveaux algorithmes quantiques
- Études des limites du calcul quantique
- Identification de cas d’usage
- Vulgarisation du traitement de l’information quantique
- Preuves et programmes
- Développement des fondements théoriques des langages de programmation quantiques
Inria Paris / COSMIQ
COSMIQ (COdes, SyMétrIque et Quantique) est une équipe-projet Inria localisée à Paris. Ses travaux de recherche sont essentiellement consacrés à la conception et à l’analyse de la sécurité d’algorithmes cryptographiques, dans le contexte classique ou quantique.
Les thématiques de recherche liées à QuanTech@Paris incluent la théorie de l’information quantique et la cryptographie quantique.
Activités scientifiques liées
- COSMIQ
- Nouvelles approches de cryptanalyse, classiques ou quantiques, en cryptographie symétrique et asymétrique
- Nouvelles conceptions de primitives symétriques et asymétriques classiques, ou de primitives quantiques, résistantes face à un adversaire classique ou quantique
- Conception de codes quantiques à faible densité de parité (LDPC) pour la correction d’erreurs quantiques
Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ)
Le laboratoire MPQ est spécialisé dans l’étude des matériaux quantiques de frontière et dans le développement de dispositifs quantiques innovants. Ces activités reposent sur un large spectre de compétences théoriques et expérimentales, alliant la physique des matériaux, le transport et l’optique, ainsi que des plateformes technologiques de salle blanche, de spectroscopie et de microscopie électronique haute résolution.
Les thématiques de recherche liées à QuanTech@Paris incluent les communications quantiques, la métrologie quantique, l’informatique et les simulations quantiques. Les développements actuels de dispositifs incluent des puces photoniques quantiques intégrées, des puces à ions piégés et des capteurs optomécaniques, ainsi que des études fondamentales sur des matériaux quantiques tels que les matériaux 2D et les supraconducteurs.
Équipes de recherche et activités scientifiques liées
- QITE (Technologies de l’Information quantique)
- Photonique quantique expérimentale : sources semiconductrices de photons intriqués, ingénierie d’états quantiques, métrologie quantique, communication quantique, simulation quantique.
- Théorie de l’information quantique basée sur les photons, métrologie quantique, optique quantique et informatique quantique
- Plateforme expérimentale fondée sur des ions piégés refroidis par laser : pièges miniaturisés, passage à l’échelle et intégration des dispositifs, refroidissement sympathique et interfaces quantiques ion-photon
- THÉORIE
- Matériaux quantiques fortement corrélés, physique des systèmes à plusieurs corps à l’équilibre et hors équilibre, phénomènes critiques, optique quantique, transport et information quantique
- LIME (Light and mechanics)
- Optomécanique fondamentale : comportement quantique des systèmes mécaniques, phénomènes de décohérence aux échelles mésoscopiques
- Optomécanique appliquée : capteurs optiques et mécaniques
- SQUAP (Spectroscopie de quasi-particules)
- Étude expérimentale des électrons en interaction dans les matériaux quantiques : ordres électroniques et topologiques, phases quantiques et corrélations électroniques dans les matériaux
Laboratoire Astroparticule et Cosmologie (APC) / groupe VIRGO
Le groupe Virgo/Einstein Telescope du laboratoire APC est impliqué depuis près de dix ans dans la réduction du bruit quantique des détecteurs d’ondes gravitationnelles interférométriques actuels (Virgo, LIGO, KAGRA) et futurs (Einstein Telescope, Cosmic Explorer), en particulier à travers des techniques de compression de bruit.
Les thématiques de recherche liées à QuanTech@Paris incluent la métrologie quantique et les détecteurs d’ondes gravitationnelles utilisant des états comprimés.
Activités scientifiques liées
- Détection expérimentale des ondes gravitationnelles
- Faisceaux laser à sensibilité quantique améliorée (squeezing)
Laboratoire de Physique des Lasers (LPL)
Le LPL étudie les interactions lumière-matière en menant des expériences allant de la physique fondamentale à la recherche appliquée, souvent à l’interface avec d’autres disciplines scientifiques telles que les nanotechnologies, la chimie et la biologie. Le LPL est un acteur majeur de l’initiative DIM QuanTiP et a développé le réseau REFIMEVE en collaboration avec le LNE-SYRTE.
Les thématiques de recherche liées à QuanTech@Paris incluent les simulateurs quantiques à base d’atomes, la superfluidité en géométries restreintes, le contrôle quantique de molécules complexes, les interfaces quantiques lumière-matière, la métrologie quantique, ainsi que l’augmentation de la sensibilité grâce à des références REFIMEVE ultra-stables.
Équipes de recherche et activités scientifiques liées
- GQM (Gaz Quantiques Magnétiques)
- Propriétés magnétiques d’un gaz quantique de chrome (Cr) avec de fortes interactions dipôle-dipôle
- Manipulation d’atomes de strontium (Sr) de spin 9/2 dans des réseaux optiques
- Laser super-radiant ultra-étroit à partir d’un jet d’atomes de Sr traversant une cavité
- BEC (Condensats de Bose-Einstein)
- Manipulation de gaz quantiques de rubidium (Rb) confinés dans des pièges exotiques (sphères, bulles…)
- Gaz quantique unidimensionnel de sodium (Na) sur une puce à atomes (atom-chip) et leurs interactions avec des micro-ondes
- SAI (Spectroscopie Atomique aux Interfaces)
- Mesure de l’interaction Casimir-Polder avec des gaz atomiques et moléculaires confinés
- Détection quantique avec des atomes de Rydberg : microscopie en champ proche (near field microscopy) de métasurfaces THz
- OIA (Optique et Interférométrie Atomiques)
- Métrologie Casimir-Polder avec un faisceau d’atomes lents diffracté sur un nanoreseau
- Marche quantique d’atomes diffractés à travers plusieurs réseaux
- MMTF (Metrologie Molécules et Tests Fondamentaux)
- Spectroscopie haute résolution d’un faisceau moléculaire refroidi par gaz tampon pour des mesures de physique fondamentale (violation de parité, variation des constantes fondamentales…)
- Transfert de références de fréquence et de temps ultra-stables via un lien optique (REFIMEVE)
- Transfert de références de fréquence stables dans la bande de fréquences des télécommunications (
Sciences, Philosophie, Histoire (SPHERE)
Les recherches menées à SPHERE sont profondément ancrées dans le contenu des disciplines scientifiques. Tous les domaines sont représentés : mathématiques, physique, sciences de la vie et médecine. L’objectif des travaux de SPHERE est d’intégrer ces disciplines dans un système interactif prenant en compte différentes approches : épistémologique, philosophique, historique, linguistique, sociologique et anthropologique, tout en respectant le contenu et les méthodes propres à ces domaines scientifiques.
Les thématiques de recherche liées à QuanTech@Paris incluent une activité de recherche de longue date sur l’histoire et la philosophie de la mesure.
Activités scientifiques liées
- Histoire et philosophie de la mesure en physique
- Unités, procédures computationnelles et algorithmiques dans les mondes anciens
- Aspects historiques et philosophiques de l’introduction et de l’acceptation de l’optique quantique : les racines de la cryptographie quantique, de la simulation quantique, de la métrologie quantique et de l’informatique quantique
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L’informatique quantique et la physique quantique expliquées autrement
L’informatique quantique et la physique quantique sont aujourd’hui des disciplines scientifiques majeures mais complexes à comprendre. Pour faciliter leur compréhension auprès de publics non experts, Sophie Laplante, enseignante-chercheuse en algorithmique et en complexité du calcul quantique et classique à l‘IRIF – Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (UPCité/CNRS) – et nommée membre sénior à l’IUF en 2025 au titre de la chaire Médiation scientifique, conçoit des objets pédagogiques. Du côté de la physique quantique, Gautier Depambour, post-doctorant en histoire des sciences au laboratoire SPHERE – Sciences, Philosophie, Histoire des sciences (UPCité/CNRS/Université Paris 1 Panthéon Sorbonne) – et MPQ – Matériaux et Phénomènes Quantiques (UPCité/CNRS) – a quant à lui collaboré avec le physicien et Prix Nobel de physique 2022 Alain Aspect sur l’ouvrage intitulé Si Einstein avait su paru en 2025 aux éditions Odile Jacob.
Université Paris Cité : foyer de deux grandes communautés quantiques
2025 est l’année internationale des sciences et technologies quantiques. Dans ce cadre, l’Université Paris Cité revient sur des actions importantes en lien avec le quantique menées en son sein. L’équipe Algorithmique et Complexité de l’IRIF – Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (UPCité/CNRS) – et le laboratoire MPQ – Matériaux et Phénomènes Quantiques (UPCité/CNRS) – forment aujourd’hui deux communautés menant notamment des actions sur l’informatique quantique et sur la physique quantique. Miklos Santha, directeur de recherche émérite en informatique quantique, fondateur de l’équipe Algorithmique et Complexité à l’IRIF et Sara Ducci, professeure à l’Université Paris Cité au laboratoire MPQ, reviennent sur l’histoire de ces deux communautés.
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