L’IRL a pour vocation la recherche fondamentale mais il vise également à exploiter les dernières avancées scientifiques et technologiques pour développer l’innovation dans le domaine quantique. Nous nous appuyons sur la complémentarité des dispositifs de mesure expérimentaux entre Sherbrooke et les laboratoires français, l’utilisation des grandes infrastructures de recherche en France, le partage des moyens de calcul, ainsi que sur le Quantum Fab Lab à l’Institut Quantique de Sherbrooke.

Les recherches au sein de l’IRL se déclineront selon deux grands axes :

• Axe Matériaux quantiques – supraconductivité à haute température, liquides de spins, matériaux topologiques, dissipation planckienne, criticalité quantique.
• Axe Circuits et dispositifs quantiques – simulateurs et métamatériaux, circuits supraconducteurs et mixtes, signaux quantiques, qubits supraconducteurs et de spin, électronique quantique, architectures quantiques.

De surcroit, nous favoriserons des projets émergents entre les deux communautés de l’IRL.

Axe 1 – Matériaux quantiques

Volet expérimental

• Magnétisme frustré et liquides de spins
• Supraconducteurs à haute température critique (cuprates)

Volet théorique

• Développement des méthodes de calcul pour les matériaux quantiques : quand peut-on se fier quantitativement à un résultat théorique ?
• Frustration et théorie de champ moyen dynamique : quels sont les effets de la transition de Mott au demi-remplissage et à dopage fini ?
• Théorie de champ moyen dynamique sur amas (CDMFT) et supraconducteurs à haute température critique : jusqu’où peut-on prédire les propriétés des cuprates ?
• Supraconductivité du ruthénate de strontium : quelle est la symétrie du paramètre d’ordre dans ce matériau ?
• De la supraconductivité topologique à une phase d’effet Hall quantique dans des systèmes de nanofils couplés en présence d’un champ magnétique
• Étude de la criticalité quantique

Axe 2 – Circuits et dispositifs quantiques

• Dynamique hyperfréquence d’un supraconducteur : étude du mode de Higgs
• Circuits quantiques hybrides
• Circuits quantiques supraconducteurs