Emmanuel Flurin, chercheur au CEA-Iramis (Service de Physique de l'État Condensé – SPEC, CEA-CNRS), obtient un financement ERC Proof of Concept (PoC) pour son projet SUPERQuSENSE. Ce programme européen a pour objectif d'accompagner la maturation et la valorisation de résultats issus de projets ERC.

Le projet s'appuie sur une technologie développée dans le cadre de son ERC Starting Grant INGENIOUS : le Single Microwave Photon Detector (SMPD), un détecteur quantique capable de compter individuellement des photons micro-ondes, les particules élémentaires qui transportent les signaux électromagnétiques dans cette gamme de fréquences.

Développé à partir de circuits supraconducteurs issus des technologies quantiques, ce détecteur atteint une sensibilité qui dépasse celle des détecteurs conventionnels et permet de s'affranchir de la limite quantique standard qui contraint aujourd'hui la détection de signaux extrêmement faibles. Là où les détecteurs conventionnels mesurent un signal global, le SMPD est capable de détecter directement ces photons un à un.

'Mesurer des signaux micro-ondes extrêmement faibles, c’est un peu comme essayer d’entendre un murmure au milieu du brouhaha du vide quantique. En comptant les photons un par un directement en utilisant un petit processeur quantique opérant aux fréquences de WIFI, nous changeons la manière même dont ces signaux sont détectés : cela permet de réduire au silence les fluctuations quantiques et de révéler des signaux jusqu’ici inaccessibles. Avec SUPERQuSENSE, l’objectif est maintenant de transformer cette avancée scientifique en un instrument utilisable par d’autres laboratoires et de développer ses futures applications industrielles​.
Emmanuel Flurin, chercheur au SPEC et coordinateur du projet SUPERQuSENSE​

Des performances qui ouvrent de nouvelles possibilités de mesure

Avec SUPERQuSENSE, l'objectif est désormais d'évaluer le potentiel de cette technologie au-delà du cadre de la recherche qui l'a vu naître. Le projet financera notamment une analyse des applications potentielles, une étude de liberté d'exploitation, le développement de logiciels de contrôle et d'électroniques dédiés, ainsi que la collecte de retours d'expérience auprès de laboratoires internationaux et partenaires industriels qui testeront plusieurs systèmes SMPD.

Ces travaux accompagneront également la préparation de Qudigy, une future entreprise portée par trois anciens doctorants formés au sein de l'équipe d'Emmanuel Flurin qui prévoit de valoriser cette technologie auprès d'utilisateurs académiques et industriels.

Le projet SUPERQuSENSE illustre ainsi la manière dont des avancées issues de la recherche fondamentale peuvent progressivement donner naissance à de nouveaux instruments scientifiques. S'appuyant sur plusieurs années de recherche en physique quantique et sur les résultats obtenus dans le cadre de l'ERC INGENIOUS, il vise à structurer les prochaines étapes nécessaires pour évaluer le potentiel d'adoption de cette technologie et préparer sa diffusion auprès d'utilisateurs académiques et industriels.

À propos d'Emmanuel Flurin

​​Chercheur au CEA, au sein de la Direction de la Recherche Fondamentale (DRF), Emmanuel Flurin mène ses recherches à l'institut IRAMIS, au Service de Physique de l'État Condensé – SPEC, UMR CEA-CNRS.

Spécialiste des circuits quantiques supraconducteurs, il développe de nouvelles architectures destinées au calcul quantique, à la communication quantique et aux capteurs quantiques de nouvelle génération. Dans le cadre de son ERC Starting Grant INGENIOUS (2022-2027), il a dirigé le développement du détecteur de photons micro-ondes uniques (SMPD), une technologie ayant notamment permis la première détection par micro-ondes d'un spin électronique individuel et ouvert de nouvelles perspectives pour la mesure de signaux micro-ondes extrêmement faibles.

Inventeur ou co-inventeur des brevets associés à cette technologie, Emmanuel Flurin travaille également à son transfert vers des applications futures en collaboration avec les équipes d'innovation du CEA. En 2026, il figure au Palmarès des Inventeurs du journal Le Point, qui met à l'honneur « des femmes et des hommes qui s'appuient sur la science et la recherche fondamentale pour changer le monde ».