© Laurent Ardhuin

Frédéric PierrePhysique quantique

Synergy Grant

Frédéric Pierre est directeur de recherche CNRS au Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N, CNRS/Université Paris-Saclay) à Palaiseau. Son domaine de recherche est la physique mésoscopique, à l’interface entre le monde atomique régi par les lois de la mécanique quantique et le monde macroscopique qui obéit aux lois classiques. Ses travaux concernent la physique quantique dans les circuits électroniques. Ils s’articulent selon deux axes de recherche principaux : le transport quantique de la chaleur et les états exotiques que peut prendre la matière quantique électronique.

Entropy in engineered quantum systems — Mesoscopic thermodynamics of correlated quantum states1 (Quantropy)

Les systèmes quantiques qui ont été conçus pour héberger des états électroniques corrélés présentent un intérêt fondamental et technologique exceptionnel. Souvent, de nouvelles quasi-particules « exotiques » émergent, telles que les fermions de Majorana, dont la robustesse topologique constitue la base d'une approche prometteuse du calcul quantique.

Les sondes thermodynamiques ont joué un rôle central dans la caractérisation de nouvelles phases de la matière dans les matériaux massifs. Les systèmes de faible dimension offrent de plus grandes possibilités de contrôle, mais sonder leurs états électroniques de la même manière est notoirement difficile, en partie à cause du petit nombre d'électrons impliqués.

L'objectif de ce projet est de surmonter ce défi et de développer une base conceptuelle et expérimentale pour explorer les états quantiques corrélés dans les systèmes de basse dimension en mesurant des quantités thermodynamiques, en particulier l'entropie. L'entropie est l'une des propriétés physiques les plus fondamentales et, ces dernières années, elle a été reconnue comme une clé pour comprendre des systèmes aussi divers que les qubits et les trous noirs. L'exploitation complète des mesures d'entropie en physique mésoscopique ouvrira une nouvelle fenêtre pour la compréhension des états quantiques corrélés dans les structures artificielles, avec la promesse de nouveaux paradigmes de dispositifs.

  • 1Entropie dans les systèmes quantiques élaborés - Thermodynamique mésoscopique des états quantiques corrélés

Fonction

Directeur de recherche au CNRS, Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N, CNRS/Université Paris-Saclay)