Nouvelle chaire d'enseignement dotée pour les matériaux quantiques moléculaires

Compte tenu de l’augmentation des coûts et des besoins énergétiques, notamment en raison du recours accru aux nouvelles technologies numériques, la recherche et le développement d’une électronique sans perte d’énergie occupent un rôle central. Les appareils électroniques sans perte d’énergie pourraient fonctionner sans interruption et ne chaufferaient pas. Notamment grâce au recours renforcé à l’intelligence artificielle, dont l’utilisation augmente considérablement la consommation d’énergie, le développement d’une électronique sans résistance électrique et sans perte d’énergie serait une avancée décisive.

C’est là qu’intervient la chaire d'enseignement dotée au Laboratoire W. Inäbnit pour les matériaux quantiques moléculaires, récemment ouvert au Département de chimie, biochimie et pharmacie (DCBP) de l’Université de Berne. Un projet scientifique vise à développer de nouvelles classes de matériaux qui pourraient éventuellement apporter une réponse au problème des pertes d’énergie dans l’électronique.

Nouvelle preuve d’engagement de la part de Walter Inäbnit à l’Université de Berne

« Avec sa donation pour la création d’une chaire d'enseignement dotée au nouveau Laboratoire W. Inäbnit pour les matériaux quantiques moléculaires, Walter Inäbnit permet à l’Université de Berne de mener une recherche interdisciplinaire orientée vers l’avenir capable de relever des défis sociaux importants », déclare Heinz Karrer, président de l’UniBE Foundation. Le sénateur honoraire de l’Université de Berne, passionné de science, verse globalement à l’Université de Berne une contribution de 2 millions de francs sur une durée de dix ans. Depuis de nombreuses années, Walter Inäbnit est dévoué au sein de l’Université de Berne et à ses récents développements scientifiques. « L’engagement de longue date de Walter Inäbnit en faveur de l’Université de Berne est remarquable, qu’il s’agisse par exemple de la création de la plateforme de Berne sur les cellules souches, de la donation d’un nouveau laboratoire laser à l’Institut de physique appliquée ou du soutien du Prix bernois de la recherche environnementale. Nous lui sommes infiniment reconnaissants de son grand attachement à notre université bernoise », déclare Virginia Richter, rectrice de l’Université de Berne.

Du fait de son large savoir dans les domaines de l’électronique, des télécommunications et de l’optronique, Walter Inäbnit manifeste un grand intérêt pour les derniers développements de l’électronique quantique. Parmi les principes directeurs de Walter Inäbnit figurent entre autres la recherche interdisciplinaire et l’innovation. C’est pourquoi le projet est mené en collaboration avec le Département de physique de l’Université de Bâle, la physique des lasers de l’Institut de physique appliquée de l’Université de Berne, le centre de recherche sur les lasers à rayons X EUXFEL à Hambourg, ainsi que d’autres partenaires technologiques. « Je suis persuadé que la collaboration entre la chimie de l’Université de Berne et la physique quantique de l’Université de Bâle pourrait donner naissance à de nouveaux concepts fascinants pour les systèmes quantiques moléculaires », explique le donateur, Walter Inäbnit.

Recherche sur l’électronique sans perte d’énergie

Le nouveau poste relatif à la charge d’enseignement dotée sera occupé par la PD Dr. Shi-Xia Liu. Liu fait des recherches et enseigne depuis 2004 à l’Université de Berne. Elle mènera un projet scientifique avec son groupe de recherche au sein du Laboratoire W. Inäbnit pour les matériaux quantiques moléculaires dans le but de développer de nouveaux matériaux quantiques topologiques de faible épaisseur atomique avec des fonctions supraconductrices commutables sans pertes. Les matériaux topologiques sont des matériaux connus pour leurs propriétés uniques en matière de mécanique quantique, comme par exemple leur résistance aux petites perturbations ou aux influences extérieures. Liu et son groupe de recherche développent un nouveau type de matériau, dans lequel sont produites des molécules similaires au graphène : un matériau à base de carbone qui n’a qu’une couche atomique d’épaisseur. « En combinant ces molécules qui sont capables d’absorber des électrons avec un supraconducteur spécial – un matériau qui conduit le courant sans perte d’énergie – nous obtenons des bits quantiques ou qubits stables qui sont protégés contre les influences extérieures. Cette technologie pourrait conduire à l’avenir à des ordinateurs quantiques plus efficaces et à une électronique sans perte, ce qui permettrait de réduire la consommation d’énergie et d’améliorer les performances », explique Liu.

Un rôle moteur dans la recherche quantique

Avec la création de la chaire d'enseignement dotée de Berne pour un laboratoire de matériaux quantiques moléculaires, Walter Inäbnit renforce considérablement Berne en tant que site de recherche quantique en Suisse. « La création de la chaire d'enseignement dotée ne renforce pas seulement Berne en tant que site de recherche quantique, elle permet aussi à Shi-Xia Liu et à son équipe de conserver et de développer leur rôle central dans le domaine des supraconducteurs commutables », déclare Prof. Dr Matthias Arenz, directeur du Département de chimie, biochimie et pharmacie (DCBP). Liu et son équipe de recherche ont déjà ouvert une toute nouvelle direction pour les supraconducteurs topologiques avec leur approche de recherche et ont publié des résultats de recherche révolutionnaires. Le groupe est également soutenu par le Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNS) pour ses recherches et développera sa collaboration avec des partenaires technologiques tels qu’IBM et Siemens dans la deuxième phase du projet de recherche.