Le chercheur PSI reçoit 2,2 millions pour la recherche quantique

Contexte

En bref

• Giacomo Sala (PSI) reçoit 2,3 millions d'euros (~2,2 millions de CHF) du Conseil européen de la recherche
• Projet Q-GEOMSPIN : spintronique + géométrie quantique pendant 5 ans
• Depuis fin 2025, la Suisse est pleinement associée aux programmes de l'UE

Faits clés

• Quoi : Starting Grant ERC pour la recherche en spintronique quantique
• Quand : 3 septembre 2026
• Où : Paul Scherrer Institut (PSI), Villigen, Argovie
• Qui : Giacomo Sala, physicien expérimental
• Montant : 2,3 millions d'euros (environ 2,2 millions de CHF)
• Durée : 5 ans
• Équipe : 2 doctorants + 1 chercheur post-doctoral

Giacomo Sala, physicien expérimental au Centre de recherche sur les neutrons et les muons de l'Institut Paul Scherrer (PSI) de Villigen, a remporté l'une des subventions les plus convoitées du Conseil européen de la recherche (ERC) : un Starting Grant. Le financement, d'un montant de 2,3 millions d'euros, soit environ 2,2 millions de CHF, soutiendra son projet Q-GEOMSPIN pour les cinq prochaines années. Une victoire qui signifie beaucoup pour la recherche suisse, surtout en vue de la nouvelle association pleine et entière de la Suisse aux programmes européens de financement de la recherche, effective dès la fin 2025.

Qu'est-ce qui rend cette initiative extraordinaire ? Sala combine deux domaines de recherche jusqu'ici distincts : la spintronique, discipline consolidée depuis trois décennies, et la géométrie quantique, un domaine jeune et encore en développement. « Pour autant que je sache, jusqu'à présent, personne n'a relié expérimentalement ces deux camps », déclare Sala.

Details pratiques

Spintronique : du laboratoire à l'application industrielle

La spintronique exploite le spin — la rotation intrinsèque — des électrons pour stocker et traiter des informations. L'importance de ce domaine a été reconnue par le Prix Nobel de Physique de 2007, décerné précisément pour la recherche dans ce secteur. Cependant, ces dernières années, la spintronique présente une lacune encore non pleinement comprise : certains travaux de physique théorique suggèrent que certains phénomènes spintroniques peuvent être prédits, compris et contrôlés grâce à la géométrie quantique, et plus précisément grâce à un sous-domaine de celle-ci : la métrique quantique.

Sala recourt à une analogie fascinante pour expliquer le concept. La force de gravité fait que la Terre tourne autour du Soleil. Selon Albert Einstein, cependant, l'explication correcte n'est pas une simple « attraction », mais une courbure de l'espace causée par la masse du Soleil. « Il en va de même pour les électrons lorsqu'ils se déplacent à travers un solide », explique Sala. En raison de la métrique quantique, l'espace des impulsions se courbe. Les électrons « perçoivent » ce phénomène et sont ainsi déviés.

Applications pratiques et impact économique

Les recherches dans le projet Q-GEOMSPIN pourraient ouvrir la voie à des systèmes de stockage de données plus efficaces. À long terme, les résultats pourraient contribuer à développer des mémoires spintroniques (MRAM) plus puissantes, des processeurs pour ordinateurs fonctionnant sur le modèle du cerveau, et de nouvelles propriétés des matériaux. Il est important de noter qu'à l'exception de la magnétorésistance géante, découverte dans les années 1980 et qui a peu après multiplié la densité de stockage des disques durs des ordinateurs, les applications commerciales de la spintronique ont été jusqu'à présent rares. Le projet de Sala pourrait représenter un tournant significatif pour l'industrie technologique suisse et européenne, avec des retombées en termes d'emploi dans le secteur high-tech.

Le PSI en tant que hub européen de la recherche quantique

Le fait que Sala ait choisi le Paul Scherrer Institut pour son projet n'est pas un hasard. Le PSI est l'un des centres de recherche les plus importants d'Europe, avec des infrastructures uniques et des stratégies de recherche alignées sur les priorités nationales et européennes. Dans le nouveau « Quantum Matter and Materials Center » (QMMC) du PSI, les travaux de différents groupes de recherche convergent dans le domaine de la matière et des matériaux quantiques. Q-GEOMSPIN s'insère parfaitement dans ce nouveau pôle de recherche, renforçant la position de la Suisse dans la recherche quantique internationale.

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Points cles

Infrastructures avancées et équipements de laboratoire

Le PSI met à disposition de Sala et de son équipe toutes les structures nécessaires pour mener à bien la recherche. L'équipe réalisera et mesurera des structures de quelques micromètres, refroidies jusqu'à des températures proches du zéro absolu (–273,15 degrés Celsius). À cette fin, le PSI achète, grâce aux fonds de l'ERC, un cryostat spécial : un dispositif de refroidissement capable de générer également de forts champs magnétiques. À l'intérieur, un courant électrique sera fait passer à travers l'échantillon et la déviation des électrons sera mesurée. De cette manière, les chercheurs recherchent de manière ciblée des effets non linéaires, c'est-à-dire des situations où de petites variations de la tension ou du champ magnétique entraînent de grands changements dans la mesure.

L'équipe aura accès à trois infrastructures d'excellence : la source de lumière synchrotron suisse (SLS - Swiss Light Source), la salle blanche PICO (une chambre blanche de pointe gérée par le groupe de nanotechnologie), et la source suisse de neutrons à spallation (SINQ). Ces structures sont uniques en Europe et permettent de caractériser les matériaux au niveau nanométrique. Le programme prévoit l'étude de matériaux topologiques (solides qui sont isolants à l'intérieur, mais conduisent le courant électrique en surface), de composés oxydes, et de matériaux bidimensionnels de Van der Waals comme le graphène.

Opportunités de carrière dans la recherche quantique suisse

Avec le financement de l'ERC, Sala pourra embaucher deux doctorants et une personne au niveau post-doctoral. La recherche quantique représente l'un des secteurs les plus dynamiques et en croissance de l'économie suisse. Les programmes de financement européens, désormais pleinement accessibles grâce à l'association à partir de fin 2025, offrent des opportunités de carrière concrètes pour les jeunes chercheurs, doctorants et post-doctorants dans toute la Suisse. Le secteur ne concerne pas seulement le PSI : des universités comme l'ETH Zurich, l'Université de Genève, l'Université de Berne et d'autres établissements suisses investissent fortement dans la recherche quantique et la formation de nouveaux talents.

Les compétences développées dans les projets de recherche comme Q-GEOMSPIN — de l'analyse des données à la nanotechnologie, de la physique expérimentale à l'ingénierie des matériaux — sont très appréciées également dans le secteur privé, des entreprises de microélectronique aux laboratoires de recherche industriels. Une carrière dans la recherche quantique suisse offre des perspectives d'emploi stables et des salaires compétitifs au niveau international.

Comment accéder aux financements et aux opportunités de recherche

Si vous êtes étudiant, chercheur ou jeune diplômé intéressé par une carrière dans la recherche suisse, la première étape est de consulter les opportunités d'emploi dans le secteur de la recherche et de vous informer sur le coût de la vie en Suisse et sur la qualité de la recherche dans les différentes régions. Les universités et les centres de recherche publient régulièrement des annonces pour des postes de doctorat, de post-doc et de staff scientist.

Le Conseil européen de la recherche publie régulièrement des appels pour des Starting Grant (jusqu'à 3,75 millions d'euros), des Consolidator Grant et des Advanced Grant. Les termes et les modalités de candidature se trouvent sur le site officiel de l'ERC. Grâce à la pleine association de la Suisse à partir de fin 2025, les chercheurs suisses peuvent également postuler directement, recevant des financements sans intermédiaire institutionnel.

Pour ceux qui souhaitent approfondir l'impact économique des salaires dans le secteur de la recherche et du public en Suisse, comparer les opportunités dans différents cantons et régions, et planifier leur parcours professionnel, le calculateur de salaire suisse offre une vue d'ensemble détaillée des rémunérations dans le secteur de la recherche et du public.

Source: admin.ch