Innovation technologique Liliane Bettencourt (2025-2026) - Pascale Senellart

Collège de France

Présentation de la chaire La chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt, créée en 2006, marque la volonté commune du Collège de France et de la Fondation Bettencourt Schueller de mettre en valeur l'importance des travaux qui doivent être consacrés à l'innovation technologique. Technologies quantiques émergentes La révolution des sciences et technologies de l'information au XXe siècle n'a exploité qu'une infime partie des concepts introduits par la mécanique quantique. Depuis deux décennies, une seconde révolution technologique se prépare, basée sur des concepts subtils et fragiles tels que l'intrication et la superposition quantique. La capacité de manipuler des systèmes quantiques dits « élémentaires » est au cœur de ces développements ouvrant la voie à des applications variées : ordinateurs capables de surpasser les supercalculateurs actuels, réseaux de communication sécurisés par les lois quantiques, ou encore capteurs mesurant gravité et champs magnétiques avec une précision inédite. Biographie Pascale Senellart est directrice de recherche au CNRS, au Centre de nanosciences et de nanotechnologies, université Paris-Saclay. Elle mène ses recherches à l'interface entre la physique du solide, l'optique quantique et les nanotechnologies. Elle étudie les boîtes quantiques semi-conductrices, des nano-objets composés de milliers d'atomes qui se comportent comme un seul et peuvent ainsi émettre des photons un par un. En 2017, elle cofonde la startup Quandela, qui développe et commercialise des sources de photons uniques afin de soutenir le développement des technologies quantiques. Aujourd'hui, Quandela développe les premiers calculateurs quantiques à base de lumière. Pascale Senellart rejoint le CNRS en 2002, elle est directrice de recherche en 2011 et professeure chargée de cours à l'École polytechnique depuis 2014 où elle enseigne la mécanique quantique. En 2020, elle participe à la création d'une formation aux technologies quantiques sur le campus de Saclay. Elle consacre aujourd'hui 30 % de son temps au conseil scientifique auprès de Quandela. Ses travaux ont été récompensés par la médaille d'argent du CNRS (2014), le grand prix Mergier-Bourdeix de l'Académie des sciences (2021), le grand prix Jean-Ricard de la Société française de physique (2023). Elle est élue membre de l'Académie des sciences en 2022 et de l'Académie des technologies en 2024. Elle est membre du Conseil présidentiel pour la science depuis 2023.

  1. 1D AGO

    Séminaire - Markus Aspelmeyer : How Does a Quantum Object Gravitate?

    Pascale Senellart Chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt (2025-2026) Collège de France Année 2025-2026 Séminaire - Markus Aspelmeyer : How Does a Quantum Object Gravitate? Markus Aspelmeyer Professor of Physics, University of Vienna Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI), Vienna, Austrian, Academy of Sciences Résumé No experiment today provides evidence that gravity requires a quantum description. The quantum optical control of solid-state mechanical devices, quantum optomechanics, may change that situation -- by enabling experiments that directly probe the phenomenology of quantum states of gravitational source masses. Such "quantum Cavendish" experiments require to explore extreme regimes of both quantum and gravity phenomena, specifically: delocalized motional quantum states of sufficiently massive objects, as well as gravity experiments on the microscopic scale. Extending quantum optomechanics methods to trapped solids offers a unique approach for pushing into these ambitious parameter regimes. I review the current status in the lab and the challenges to be overcome for future experiments. Markus Aspelmeyer Markus Aspelmeyer is Professor of Physics at the University of Vienna and Scientific Director at the Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) of the Austrian Academy of Sciences in Vienna. He studied physics and philosophy in Munich, Germany. After a PhD in solid state physics from LMU Munich he switched fields to quantum optics. By combining these two backgrounds he became one of the early pioneers of the field of quantum optomechanics, a new paradigm for light-matter interaction that allows to control solid-state quantum systems and to explore previously unattainable regimes of macroscopic quantum phenomena. He is a Fellow of the American Physical Society, and Member of the Austrian Academy of Sciences and the Academy of Sciences and Humanities in Hamburg. His current research is focused on the intriguing puzzles around quantum physics and gravity.

    1h 14m
  2. FEB 10

    Séminaire - Antoine Browaeys : Assembler la matière quantique atome par atome

    Pascale Senellart Chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt (2025-2026) Collège de France Année 2025-2026 Technologies quantiques émergentes Antoine Browaeys Directeur de recherche, CNRS Séminaire - Antoine Browaeys : Assembler la matière quantique atome par atome Résumé Depuis une vingtaine d'années, les physiciens apprennent à manipuler des objets quantiques individuels : atomes, ions, molécules, circuits quantiques... Ils savent désormais construire « atome par atome » une matière quantique synthétique. Cette présentation introduira un exemple de système, basé sur des ensembles d'atomes individuels piégés dans des réseaux de pinces optiques. En excitant les atomes avec des lasers, nous contrôlons leurs interactions et étudions ainsi leurs propriétés dans des régimes où les simulations par les méthodes numériques habituelles sont déjà très difficiles. Certains aspects de ces recherches ont conduit à la création de la société Pasqal. Antoine Browaeys Antoine Browaeys est directeur de recherche au CNRS. Il a étudié à l'École normale supérieure de Cachan (France) et a fait sa thèse à l'Institut d'optique sous la direction d'Alain Aspect (2000). Il est ensuite parti deux ans aux USA comme postdoctorant dans le groupe de W.D. Phillips au NIST. Il a été recruté au CNRS en 2003 pour travailler dans le groupe de Philippe Grangier avant de développer ses propres activités. Il travaille aujourd'hui avec son équipe sur des expériences de manipulation d'atomes par laser en interactions contrôlées pour étudier les propriétés quantiques de ses systèmes. Il est cofondateur et conseiller scientifique de la société Pasqal qui a émergé de ses travaux. Il a reçu la médaille d'argent du CNRS en 2021 et en 2026 les prix H. Walther (DPG), Ramsey (APS) et John Bell. Il a été élu à l'Académie des sciences en 2023.

    1 hr
  3. JAN 27

    Séminaire - Audrey Bienfait : Manipuler des phonons uniques avec des qubits supraconducteurs

    Pascale Senellart Chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt (2025-2026) Collège de France Année 2025-2026 Séminaire - Audrey Bienfait : Manipuler des phonons uniques avec des qubits supraconducteurs Audrey Bienfait Chargée de recherche CNRS, Laboratoire de physique à l'ENS Lyon Résumé Les ondes acoustiques de surface (SAWs) sont des vibrations se propageant à la surface d'un matériau, largement utilisées en électronique classique. Ces dernières années, elles ont suscité un intérêt croissant pour relier des systèmes quantiques distants les uns des autres, tels que les spins ou les qubits semi-conducteurs. Dans nos travaux, nous utilisons des qubits supraconducteurs pour émettre et réabsorber des phonons uniques, ce qui permet de transférer des états quantiques et de générer une intrication à distance entre deux qubits. Nous avons aussi pu démontrer une intrication à deux phonons et réaliser une expérience de gomme quantique avec des ondes sonores, illustrant leur potentiel pour la détection quantique. Audrey Bienfait Audrey Bienfait completed her Ph.D. in the Quantronics group at CEA Saclay (France) in 2016. There, she worked with Patrice Bertet on coupling spins to high quality factor small-mode-volume superconducting resonators, enabling high-sensitivity electron spin resonance detection and a spin initialization mechanism via the Purcell effect. She then realized a post-doc in the Cleland group at the University of Chicago (USA), where she coupled remote superconducting qubits using traveling phonons and realized acoustic interferometry experiments. In 2019, she joined the Quantum Circuit group as a CNRS researcher. She received the Bruker thesis prize and the Michelson post-doctoral lectureship prize. Her current research interests are electronic spins, superconducting circuits, and various microwave transduction, sensing and storage schemes.

    58 min

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Présentation de la chaire La chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt, créée en 2006, marque la volonté commune du Collège de France et de la Fondation Bettencourt Schueller de mettre en valeur l'importance des travaux qui doivent être consacrés à l'innovation technologique. Technologies quantiques émergentes La révolution des sciences et technologies de l'information au XXe siècle n'a exploité qu'une infime partie des concepts introduits par la mécanique quantique. Depuis deux décennies, une seconde révolution technologique se prépare, basée sur des concepts subtils et fragiles tels que l'intrication et la superposition quantique. La capacité de manipuler des systèmes quantiques dits « élémentaires » est au cœur de ces développements ouvrant la voie à des applications variées : ordinateurs capables de surpasser les supercalculateurs actuels, réseaux de communication sécurisés par les lois quantiques, ou encore capteurs mesurant gravité et champs magnétiques avec une précision inédite. Biographie Pascale Senellart est directrice de recherche au CNRS, au Centre de nanosciences et de nanotechnologies, université Paris-Saclay. Elle mène ses recherches à l'interface entre la physique du solide, l'optique quantique et les nanotechnologies. Elle étudie les boîtes quantiques semi-conductrices, des nano-objets composés de milliers d'atomes qui se comportent comme un seul et peuvent ainsi émettre des photons un par un. En 2017, elle cofonde la startup Quandela, qui développe et commercialise des sources de photons uniques afin de soutenir le développement des technologies quantiques. Aujourd'hui, Quandela développe les premiers calculateurs quantiques à base de lumière. Pascale Senellart rejoint le CNRS en 2002, elle est directrice de recherche en 2011 et professeure chargée de cours à l'École polytechnique depuis 2014 où elle enseigne la mécanique quantique. En 2020, elle participe à la création d'une formation aux technologies quantiques sur le campus de Saclay. Elle consacre aujourd'hui 30 % de son temps au conseil scientifique auprès de Quandela. Ses travaux ont été récompensés par la médaille d'argent du CNRS (2014), le grand prix Mergier-Bourdeix de l'Académie des sciences (2021), le grand prix Jean-Ricard de la Société française de physique (2023). Elle est élue membre de l'Académie des sciences en 2022 et de l'Académie des technologies en 2024. Elle est membre du Conseil présidentiel pour la science depuis 2023.