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Les activités sur l’électronique supraconductrice numérique RSFQ (Rapid Single Flux Quantum), menées en étroite collaboration avec plusieurs laboratoires et centres de recherche répartis sur 4 continents, concernent :
- l'étude, la conception et la caractérisation expérimentale de circuits supraconducteurs numériques et analogiques à basse et haute température critique : influence du champ magnétique, de la température, comportement aux fréquences THz, étude de nouveaux dispositifs et principes ;
- le développement de démonstrateurs à base de circuits supraconducteurs à signaux mixtes pour des applications en télécommunications spatiales (convertisseurs analogiques numériques hyperfréquences) et en géophysique (magnétomètres supraconducteurs à interférences quantiques) ;
- le développement d'outils logiciels open-source pour la conception et la caractérisation de circuits complexes numériques (traitement numérique, calculateurs), analogiques (capteurs et imageurs supraconducteurs notamment) et à signaux mixtes (conversion analogique-numérique intégrée).
L'électronique supraconductrice est une solution alternative basée sur une technologie de rupture permettant d'intégrer sur la même puce des circuits numériques RSFQ pouvant fonctionner à des fréquences d'horloge supérieures à 100 GHz, avec des capteurs de précision quantique comme des magnétomètres numériques à SQUIDs ou des convertisseurs analogiques-numériques micro-ondes. Les circuits associés possèdent un très haute efficacité énergétique (gain d'un facteur 50 pour des circuits complexes, prenant en compte le coût du refroidissement cryogénique). Les applications principales concernent les télécommunications spatiales, les systèmes de communication 5G/6G aux fréquences micro-ondes, les microprocesseurs pour des usages spécifiques (traitement du signal, calcul intensif à haute efficacité énergétique), les interfaces pour le calcul quantique, les capteurs pour la géophysique et les imageurs en radioastronomie THz ou pour la médecine.
