Un détecteur à haute inductance cinétique de photon micro-onde unique – KIMIDET

Les matériaux supraconducteurs à haute inductance cinétique ont récemment suscité un vif intérêt pour les technologiques quantiques. Utilisés dans le domaine des micro-ondes ils permettent de concevoir des circuits à haute impédance offrant un moyen efficace, d’augmenter le temps de cohérence des qubits supraconducteurs ou encore, de coupler la charge et le spin des électrons aux photons micro-ondes. Ce projet de recherche propose d'étendre le rôle de premier plan des matériaux à haute inductance cinétique dans les technologies quantiques en construisant un détecteur à haute inductance cinétique de photon micro-onde unique. Le principe de détection sera basé sur le fort couplage d'une jonction tunnel à un résonateur micro-onde rendu possible par l'utilisation de matériaux supraconducteurs à haute inductance cinétique dans le processus de fabrication. Le matériau développé sera l’aluminium granulaire supraconducteur, un matériau compatible avec la lithographie optique, électronique et ayant déjà démontré de bonnes propriétés hyperfréquences. Cette situation de fort couplage permettra de convertir un photon micro-onde unique en une charge avec une efficacité quantique proche de l'unité. La charge sera ensuite détectée grâce à des techniques d'électrométrie standards. A ce jour, ce type de dispositif n'existe que pour les photons dont les fréquences sont dans le domaine optique. L'extension d'un tel détecteur quantique au domaine des micro-ondes ouvrira de nombreuses possibilités en optique quantique et en traitement de l'information quantique à base de photons micro-ondes.