LaRaQrOfT — Thermometrie Optomécanique Quantique Grande Dynamique

L’optomécanique quantique est un domaine en pleine expansion qui risque de bouleverser dans les prochaines années les technologies quantiques. Des développements récents pourraient répondre à un certain nombre de défis concernant la métrologie. En utilisant des aspects fondamentaux de la mécanique quantique, des systèmes nano-optomécaniques permettraient de définir des standards métrologiques pour la mesure de quantités thermodynamiques. Le projet LaRaQrOfT propose un concept novateur basé sur un système optomécanique pouvant travailler à la fois à basse température, proche du régime quantique, et jusqu’à température ambiante. L’observation du bruit quantique permet une calibration absolue du senseur grâce à la comparaison directe des fluctuations thermiques avec les fluctuations quantiques du résonateur reliées à la constante de Plank. De plus, un tel dispositif a la capacité d’être miniaturisable et peut être plongé dans une grande variété de gaz d’échange ou liquides, sans compromettre la mesure. Tous ces aspects répondent à des enjeux métrologique et technologique avec un nouveau capteur à la fois auto-calibré, facilement thermalisable et intégré. Le Projet LaRaQrOfT rassemble des acteurs français majeurs en optomécanique, en nanofabrication et en métrologie de température. Le groupe Optomécanique et Mesures Quantiques du LKB est l’une des équipes pionnières dans le domaine de l’optomécanique et a largement étudié les effets thermiques et les mesures par corrélations indispensables à la réalisation d’un tel senseur de température. La micro-fabrication se fera au C2N qui possède la maîtrise des gravures de cristaux photoniques et phononiques grâce à une salle blanche à l'état de l'art pour les nanotechnologies. Enfin le CNAM et le LNE ont une expertise unique en France dans le domaine de la métrologie de température et assureront la validation métrologique et la traçabilité des ces nouveaux capteurs par rapport à l’Échelle Internationale de Température.