Technologies optomécaniques: l'EPFL dirige des projets à 14m euros

Le projet trouve son origine dans des appels très concurrentiels de Future and Emerging Technologies (FET) Proactive (€10m) et de Marie Curie European Training Network (€4m), avec des succès de 3% et de 6% respectivement. Des acteurs de premier plan issus du monde académique et des industries de pointe (IBM, Bosch, Thales, Hitachi, STMicrolectronics) vont collaborer pour renforcer le leadership européen en matière d'optomécanique quantique.

L'initiative proactive «Dispositifs opto-électro-mécaniques à l'échelle nanométrique» a été lancée par la Commission européenne en réponse à plusieurs projets FET fructueux sur le thème de l'optomécanique quantique, ainsi qu'à un réseau de formation Marie Curie antérieur, également coordonné par l'EPFL.

Le développement de la technologie de l'information et de la communication qui imprègne la société actuelle s'appuie largement sur une capacité sans cesse croissante à définir et à isoler des systèmes physiques à l'échelle micro et nanométrique, et à les faire interagir d'une manière contrôlée. On peut citer l'exemple des disques durs magnétiques, de systèmes micro-électroniques ou électromécaniques (MEMS) qui se retrouvent partout aujourd'hui dans les téléphones mobiles, les gadgets portables, les produits de soins et même les voitures. De la même manière, les technologies photoniques intégrées gagnent le marché et vont faire partie intégrante de la technologie de la communication et des centres de données.

Le Projet proactif FET

Le 1er janvier 2017, le projet Hybrid Optomechanical Technologies (HOT) a été lancé au coeur d'un consortium de 17 partenaires. HOT est un projet de quatre ans qui jettera les bases d'une nouvelle génération de dispositifs qui connectent, ou même contiennent plusieurs plate-formes à l'échelle nanométrique dans un système «hybride» unique. Ces dispositifs hybrides permettront l'exploitation des avantages uniques de chaque sous-système, ce qui permettra de mettre en oeuvre des fonctionnalités entièrement nouvelles.

Un intérêt particulier de HOT portera sur les dispositifs nano-opto-mécaniques, qui comprennent des systèmes électriques, à micro-ondes ou optiques, aussi bien que des systèmes micro et nano-mécaniques. Au cours des dix années écoulées, la recherche – en particulier par des groupes européens – a montré le potentiel technologique significatif des systèmes nano-opto-mécaniques pour établir de nouveaux moyens par lesquels des signaux optiques, de radio-fréquences et de micro-ondes pourront servir d'interface. Les partenaires du consortium HOT étudieront des dispositifs hybrides opto- et électromécaniques opérant aux limites physiques pour la conversion, la synthèse, le traitement, la détection et la mesure de champs magnétiques, des fréquences radio et micro-ondes au domaine des térahertz.

Le réseau de formation européen Marie Curie

Dans un effort parallèle, un réseau Marie Curie de recherche collaborative s'est attaché à explorer de nouvelles applications des technologies optomécaniques (OMT), qui réunit 14 partenaires européens, et parmi eux IBM et Bosch. OMT a été lancé le 1er octobre 2016, offrant la possibilité à 15 doctorants (chercheurs en début de carrière) de se joindre à des groupes de recherche de pointe et de participer à des expériences compétitives.

Une série d'ateliers innovants, des possibilités de détachement et l'accès à des installations technologiques de pointe dans les institutions partenaires prépareront les doctorants en vue d'une recherche académique de très haute qualité, et leur offriront une plate-forme pour interagir avec des partenaires industriels très en vue. Ainsi, OMT bénéficiera aux étudiants en leur offrant un ensemble de compétences précieuses, au-delà de la formation traditionnelle des doctorants, et les préparera à accéder aux échelons compétitifs du monde universitaire et de l'industrie, tout en améliorant leurs perspectives de carrière en Europe et au-delà.

Antonella Ragnelli, du LPQM, supervisera la coordination de HOT et de OMT.

«La coordination est une entreprise immense... Du temps nécessaire à la préparation d'une proposition compétitive jusqu'à l'acquisition d'un impact durable,» dit le Professeur Tobias J. Kippenberg. «Mais le fait de réunir les meilleurs groupes scientifiques en Europe pour propulser les technologies optomécaniques vers de nouvelles frontières fait plus que le compenser. De plus, pouvoir compter sur Antonella Ragnelli comme coordinatrice à plein-temps assurera l'appui nécessaire pour diriger un aussi vaste consortium de partenaires.»