Axes de recherche
Nos travaux portent sur :
- des sources de photons uniques accordables intégrées à des circuits photoniques,
- l’intégration de matériaux 2D à des circuits photoniques pour de nouvelles fonctionnalités et un gain d’efficacité,
- développement de l’électronique de contrôle de circuits photoniques programmables pour l’information quantique,
- nouvelles architectures et nouveaux algorithmes pour des circuits photoniques programmables, avec des applications en information quantique et en intelligence artificielle.
Instituts nationaux de recherche (INCT)
Qu’est-ce qu’un INCT ? Les Instituts nationaux de science et technologie (Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia, INCT) sont de grands réseaux de recherche créés par un programme national lancé en 2008 par le ministère brésilien de la Science, de la Technologie et de l’Innovation et par le CNPq, le Conseil national de développement scientifique et technologique. La CAPES et les agences de financement des États ont rejoint le programme par la suite. Un INCT n’est pas un bâtiment unique : il relie une institution hôte à des laboratoires et des groupes d’autres universités et centres de recherche autour d’un thème stratégique, et finance la recherche, les infrastructures, la formation d’étudiants et de jeunes chercheurs, ainsi que la coopération internationale. Les INCT sont sélectionnés lors d’appels nationaux compétitifs ; le plus récent, en 2024, a approuvé 143 nouveaux instituts.
Je participe à trois INCT en tant que membre :
- INCT de calcul quantique appliqué (INCT-CQA), depuis 2026. Un réseau qui vise à atteindre l’avantage quantique grâce à des méthodes d’intelligence artificielle. Parmi ses objectifs figurent le développement d’une puce photonique nationale pour le traitement d’algorithmes d’apprentissage automatique, classiques ou quantiques, et la formation d’étudiants de doctorat, de master et de licence en calcul quantique et en IA.
- Au sein de l’INCT-CQA, notre groupe dirige un projet de recherche sur les interféromètres programmables à recirculation, avec d’autres chercheurs de l’Unicamp, de l’Université fédérale Fluminense, de l’Université fédérale du Pernambouc et de l’Université de Rochester.
- INCT des dispositifs quantiques (INCT-DQ), depuis 2026. Un institut national consacré au développement de dispositifs pour les technologies quantiques.
- Au sein de l’INCT-DQ, notre objectif est de faire progresser l’étude des propriétés des matériaux 2D susceptibles de contribuer à une nouvelle génération de dispositifs photoniques pour l’information quantique.
- INCT NAMITEC – Nano et microélectronique pour les technologies habilitantes, depuis 2022. Un vaste réseau de collaboration sur la micro- et la nanofabrication pour des technologies habilitantes telles que l’intelligence artificielle, l’Internet des objets et les matériaux avancés. Ses dispositifs comprennent la photonique intégrée et les qubits, et il collabore avec l’industrie et avec des centres internationaux tels que l’IMEC, le CEA/Leti et NXP Semiconductors.
- Au sein de cet INCT, notre rôle est de faire progresser les études sur l’intégration hétérogène de matériaux 2D à des dispositifs photoniques pour des applications quantiques et d’IA.
Projets financés passés
- Développement d’un contrôleur pour des processeurs photoniques d’information quantique (2022–2026, CNPq ; responsable scientifique). Nous avons construit un prototype de contrôleur pour des interféromètres intégrés programmables, qui peuvent servir de processeurs photoniques d’information quantique. Il agit sur les modulateurs de phase qui programment l’interféromètre, et comprend des routines d’étalonnage et la conversion du programme de l’utilisateur en phase appliquée par chaque modulateur.
- Hétérostructures 2D pour des sources de photons uniques intégrées à la demande (2019–2023, Air Force Office of Scientific Research des États-Unis ; responsable scientifique). Nous visions à fabriquer des sources de photons uniques intégrées à des circuits photoniques planaires, avec des photons émis par des hétérostructures de matériaux 2D et une contrainte mécanique utilisée pour induire des zones d’émission de photons uniques.