Michel Devoret
physicien français, prix Nobel de physique 2025
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Michel Devoret, né le à Paris[1], est un physicien franco-americain, professeur de physique appliquée à l'université Yale. Il occupe également un poste de directeur au laboratoire de nanofabrication en physique appliquée à Yale[2]. Il est connu pour ses travaux pionniers sur les circuits quantiques Josephson[3] ainsi que pour ses contributions novatrices au domaine de l’électrodynamique quantique des circuits.
Université Paris-Sud (doctorat) (-
| Naissance | |
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| Nom de naissance |
Michel Henri Devoret |
| Nationalité | |
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Télécom Paris (ingénieur) (jusqu'en ) Université Paris-Sud (doctorat) (- |
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| A travaillé pour |
Université Yale Collège de France Université de Californie à Santa Barbara Université de Californie à Berkeley Université Paris-Sud Laboratoire d'intelligence artificielle quantique (en) |
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| Membre de | |
| Distinctions |
Prix Nobel de physique () Liste détaillée Prix Ampère de l'Électricité de France () Prix John Stewart Bell (en) () Prix en mémoire de Fritz London () Prix Comstock de physique () Prix Nobel de physique () Chevalier de la Légion d'honneur |
Il est lauréat du prix Nobel de physique 2025 aux côtés de John Martinis et de John Clarke « pour la découverte de l’effet tunnel quantique macroscopique et de la quantification de l’énergie dans un circuit électrique »[4],[5].
Biographie
Michel Henri Devoret est ingénieur, diplômé de l'École nationale supérieure des télécommunications (promotion 1975). Il obtient ensuite à l'université d’Orsay un diplôme d'études approfondies (DEA) d’optique quantique, suivi en 1976 d’une thèse de troisième cycle en physique atomique et moléculaire, préparée au Laboratoire CNRS de photophysique moléculaire[6]. Il poursuit son activité de recherche pour soutenir une thèse de doctorat d’État en 1982 sur les transitions de phase de l'hydrogène solide[7], au laboratoire de physique de la matière condensée d'Anatole Abragam, situé à l'Orme des Merisiers au CEA de Saclay, sous la direction de Neil S. Sullivan et avec l'appui de Maurice Goldman et Daniel Esteve.
Au cours d’un séjour postdoctoral à Berkeley (États-Unis) en 1982-1984 dans le laboratoire du professeur John Clarke, il mesure pour la première fois les niveaux quantiques macroscopiques d’une jonction Josephson, avec John Martinis, alors étudiant en thèse[8].
De retour en France, il fonde avec Daniel Esteve et Cristian Urbina le groupe « Quantronique » au laboratoire de l'Orme des Merisiers, dédié à la physique mésoscopique et aux circuits électriques quantiques. Les principaux résultats de ce groupe sont l’invention de la pompe à électrons, l’observation directe de la charge des paires de Cooper et la réalisation d’un bit quantique supraconducteur, baptisé « Quantronium »[9].
En 1996, il effectue un séjour dans le laboratoire de Hans Mooij (natuurkundige) (nl) à Delft.
Après avoir travaillé vingt-quatre ans au CEA, il quitte le CEA en 2002, pour devenir Professeur de physique appliquée à l'Université Yale[10] jusqu'en 2024, où il dirige le laboratoire de nanofabrication en physique appliquée. Son groupe de recherche, en collaboration avec ceux de Robert J. Schoelkopf (en), Steven Girvin (en) et Leonid Glazman, est à l'origine de plusieurs circuits quantiques supraconducteurs qui sont actuellement des briques de base du traitement de l’information quantique : les amplificateurs ultra-bas-bruit fonctionnant à la limite quantique et les atomes artificiels comme le transmon et le fluxonium. Les recherches actuelles du laboratoire de Michel Devoret à Yale portent sur la correction des erreurs quantiques et la physique statistique des systèmes ouverts. Il est passionné depuis le début de sa carrière par les fondements de la mécanique quantique, auxquels il a contribué par une expérience dans laquelle des sauts quantiques sont arrêtés puis inversés[11],[12].
En parallèle, entre 2007 et 2012, il est professeur de la chaire de physique mésoscopique au Collège de France[13], où il inaugure son enseignement par une leçon intitulée De l’atome aux machines quantiques, illustrant le passage des phénomènes physiques fondamentaux à leurs applications dans les technologies quantiques émergentes[14].
Il est professeur à l'université de Californie à Santa Barbara à l'Institut de physique[15]. Complétant son activité de chercheur universitaire, Michel Devoret est l'un des directeurs scientifiques du Quantum AI Lab (en), le laboratoire de Google dédiée à l'élaboration d’un ordinateur quantique, où il travaille sur les orientations fondamentales de la recherche sur les architectures supraconductrices[16].
Travaux scientifiques


Ses recherches portent sur la physique expérimentale à l'état solide et la physique de la matière condensée, avec un accent particulier mis sur l'électrodynamique quantique des circuits et sur un domaine que lui et ses collègues ont initié, appelé « quantronics », l'étude de certains effets électroniques mésoscopiques dans lesquels des degrés de liberté collectifs, tels que les courants et les tensions électriques se comportent de manière quantique. En outre, son groupe mène des recherches sur des dispositifs à une seule paire de Cooper pour des domaines tels que le calcul quantique et la métrologie, et étudie l'amplification, l'information et le bruit dans les systèmes mésoscopiques[17],[18].
Son travail en association avec des expérimentateurs renommés tels que Rob Schoelkopf, Steven Girvin et Irfan Siddiqi (en) a permis d’apporter des informations précieuses sur l'informatique quantique et sur le développement d’un nouveau paradigme de QED de circuit (en) utilisant des circuits électriques supraconducteurs. Son travail récent, en association avec un collègue, Adam Marblestone, a montré une amélioration quantique exponentielle des canaux de communication à la suite d'un enchevêtrement[19].
En plus de nombreuses récompenses, il a reçu le prix John Bell (partagé avec Rob Schoelkopf) en 2013 pour ses « avancées expérimentales fondamentales et novatrices dans l’intrication de qubits supraconducteurs et de photons à micro-ondes et leur application au traitement de l’information quantique »[20].
Le prix Nobel de physique qui lui est décerné en octobre 2025 conjointement avec John Clarke et John Martinis, récompense notamment des expériences effectuées dans les années 1980[21]. Elles ont montré qu’à l’échelle quantique, une particule peut traverser directement l'équivalent d'un mur, un phénomène appelé « effet tunnel »[22]. Ces recherches ont ouvert la voie au développement de nouvelles technologies comme la cryptographie quantique, les ordinateurs quantiques et les capteurs quantiques[23],[24].
Affiliations
Membre élu de l'Académie française des sciences depuis 2007[25], il est également membre de l'Académie américaine des arts et des sciences depuis 2003[26] et de l'Académie nationale des sciences depuis 2023[27].
Distinctions
Récompenses scientifiques
- 2025 : Prix Nobel de physique (avec John Clarke et John M. Martinis)[28],[29],[30].
- 2024 : Comstock Prize in Physics (en) (avec Robert J. Schoelkopf (en))[31].
- 2021: Micius Quantum Prize (en) (avec Yasunobu Nakamura (en))[32].
- 2016 : Olli V. Lounasmaa Memorial Prize[33].
- 2014 : Prix commémoratif Fritz London (avec John M. Martinis et Robert J. Schoelkopf (en))[34].
- 2013 : Prix John Stewart Bell (en) (avec Robert J. Schoelkopf (en))[35].
- 2004 : Prix Europhysics-Agilent de la Société européenne de physique (avec Daniel Esteve, Hans Mooij (natuurkundige) (nl) et Yasunobu Nakamura (en))[36].
- 1991 : Prix Ampère de l'Académie des sciences[36].
- 1970 : Prix de la Couronne française[36].
Décoration
Chevalier de la Légion d'honneur (France, 2008)[37].
Bibliographie
Publications
- M. H. Devoret et R. J. Schoelkopf, « Circuits supraconducteurs pour l'information quantique: une perspective », Science 339, p. 1169-1174 (2013).
- B. Abdo, K. Sliwa, N. Bergeal, M. Hatridge, L. Frunzio, A. D. Stone, M. H. Devoret, « Conversion de fréquence entièrement cohérente entre deux modes de propagation par micro-ondes », Phys. Rev Lett. 110, 173902 (2013).
- K. Geerlings, Z. Leghtas, M. I. Pop, S. Shankar, L. Frunzio, R. J. Schoelkopf, M. Mirrahimi, M. H. Devoret, illustrant un protocole de réinitialisation motivée pour un Qubit supraconducteur, Phys. Rev. Lett. 110 120501 (2013).
- M. Hatridge et S. Shankar, M. Mirrahimi, F. Schackert, K. Geerlings, T. Brecht, K. M. Sliwa, B. Abdo, L. Frunzio, S. M. Girvin, R. J. Schoelkopf, M. H. Devoret, « Quantum Back-Action de Variable Mesure de la résistance », Science 339, p. 178-181 (2013).
- A. Kamal, J. Clarke, M. H. Devoret, « Non-réciprocité sans bruit dans un dispositif actif paramétrique », Nature Physics 7 (4), p. 311-315 (2011).
- N. Bergeal, F. Schackert, M. Metcalfe, L. Frunzio, D. Prober, R. J. Schoelkopf, S. M. Girvin et M. H. Devoret, « Amplification préservant la phase près de la limite quantique avec un modulateur en anneau de Josephson », Nature 465, p. 64-70 (2010).
- N. Bergeal, R. Vijay, V. E. Manucharyan, I. Siddiqi, R. J. Schoelkopf, S. M. Girvin, M. H. Devoret, « Traitement de l'information analogique à la limite quantique avec un modulateur en anneau de Josephson », Nature Physics 6, p. 296-302 (2010).
- V. E. Manucharyan, Jens Koch, L. Glazman, M. H. Devoret, « Compensations gratuites des circuits à paire simple », Science 326, p. 113-116 (2009).
- M. H. Devoret, De l'atome aux machines quantiques, Paris, éd. Fayard / Collège de France, 2008[38].
- M. Metcalfe, E. Boaknin, V. E. Manucharyan, R. Vijay, I. Siddiqi, C. Rigetti, L. Frunzio, R. J. Schoelkopf et M. H. Devoret, « Mesure de la décohérence d'un qubit de quantronium avec l'amplificateur de bifurcation à cavité », Phys. Rev. B76, 174516 (2007).
- M. Devoret et A. Roy, « Introduction à l'amplification paramétrique de signaux quantiques à circuits quantiques limités de Quantum », cond-mat arXiv : 1605.00539, .
Divers
- (en) Roy, Ananda, Introduction to Quantum-limited Parametric Amplification of Quantum Signals with Josephson Circuits, (DOI 10.1016/j.crhy.2016.07.012, lire en ligne)