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Comment les technologies quantiques pourraient-elles transformer la société?

Matériaux quantiques

Aperçu

L’évolution de la civilisation humaine est intimement liée à sa capacité de fabriquer et d’utiliser des matériaux. Nous distinguons même les âges de l’humanité en fonction de l’apparition de nouveaux matériaux – l’âge de pierre, l’âge de bronze, l’âge de fer et, aujourd’hui, l’âge de silicium.

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Le Boursier principal Andrea Damascelli utilise des techniques de spectroscopie et de diffusion des rayons X pour étudier la structure énergétique de basse énergie de matériaux quantiques.


Ce programme promet de travailler à l’avènement de l’âge quantique. Il explore la science fondamentale qui sous-tend la matière quantique, la matière première des technologies quantiques qui définiront le XXIe siècle. Parmi ces technologies, notons des supraconducteurs à température ambiante qui pourraient transporter l’électricité sans perte et révolutionner le transport d’énergie. Ou bien l’ordinateur quantique qui exploiterait l’intrication des électrons, une façon extrêmement puissante de manipuler l’information. Mentionnons en outre des innovations en matière de matériaux quantiques qui dépassent actuellement notre imagination.

Le programme se compose de chercheurs qui représentent trois domaines d’expertise : spécialistes des matériaux qui créent de nouveaux matériaux; expérimentateurs qui sondent les propriétés des matériaux; et théoriciens qui inventent de nouveaux concepts et approfondissent notre compréhension mathématique. De leur travail collectif émaneront de grandes percées.

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Des cristaux comme ceux-ci fabriqués dans le laboratoire de croissance cristalline de Bruce Gaulin (Université McMaster), Boursier principal, sont utilisés pour étudier des phénomènes, comme la supraconductivité à température élevée. (Photo : Thomas Van Ryzewk)

ARTICLES NOTABLES

Ohtomo, A., et H.Y. Hwang, H.Y. « A high-mobility electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface », Nature 427 (2004) : 423-426. résumé

Doiron-Leyraud, N. et coll. « Quantum oscillations and the Fermi surface in an underdoped high-Tc superconductor », Nature 447 (200&) : 565-568. résumé

Dalidovich, D. et coll. « Spin structure factor of the frustrated quantum magnet Cs2CuCl4 », Physical Review B 73, 18 (2006). résumé

LeBoeuf, D. et coll. « Electron pockets in the Fermi surface of hole-doped high-Tc superconductors », Nature 450 (2007). résumé

Daou, R. et coll. « Broken rotational symmetry in the pseudogap phase of a high-Tc superconductor », Nature 463 (2010) : 519-522. résumé

Comin, R. et coll. « Charge Order Driven by Fermi-Arc Instability in Bi2Sr2−xLaxCuO6+δ », Science 343, 6169 (2014): 390-392. RÉSUMÉ

Fondation : 1987


Membres : 67


Dates de renouvellement : 1992, 1997, 2002, 2007, 2012


Partenaires de recherche :
Gordon and Betty Moore Foundation


Disciplines :
Chimie, Physique de la matière condensée (théorique et expérimentale), Synthèse de la matière


Prochaine réunion du programme : avril 2019

Les boursiers et les conseillers

Directeur de programme

Louis Taillefer
Directeur de programme

Louis Taillefer, spécialiste de la physique de la matière condensée, étudie pourquoi certains matériaux présentent des propriétés électroniques remarquables, comme le magnétisme et la supraconductivité.

Leon Balents
Directeur de programme

Leon Balents, physicien théoricien, œuvre dans le domaine des systèmes d’électrons corrélés, du magnétisme quantique et des matériaux complexes.

Boursiers

Ian Affleck

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Colombie-Britannique
  • Canada

Yoichi Ando

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Cologne
  • Allemagne

Alexandre Blais

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Sherbrooke
  • Canada

Immanuel F. Bloch

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Institut Max-Planck d’optique quantique
  • Université Ludwig-Maximilians
  • Allemagne

Doug Bonn

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Colombie-Britannique
  • Canada

Collin Broholm

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Johns Hopkins
  • États Unis

David Broun

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Simon Fraser
  • Canada

Raffi Budakian

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Waterloo
  • Canada

Robert Cava

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Princeton
  • États Unis

Andrea Damascelli

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Colombie-Britannique
  • Canada

Eugene A. Demler

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Harvard
  • États Unis

Steve Dodge

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Simon Fraser
  • Canada

Ian Fisher

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Stanford
  • États Unis

Joshua Folk

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Colombie-Britannique
  • Canada

Patrick Fournier

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Sherbrooke
  • Canada

Marcel Franz

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Colombie-Britannique
  • Canada

Bruce D. Gaulin

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université McMaster
  • Canada

Guillaume Gervais

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université McGill
  • Canada

Michel J. P. Gingras

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Waterloo
  • Canada

David G. Hawthorn

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Waterloo
  • Canada

Jennifer Hoffman

  • Boursière
  • Matériaux quantiques
  • Université Harvard
  • États Unis

Randall G. Hulet

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Rice
  • États Unis

Karyn Le Hur

  • Boursière
  • Matériaux quantiques
  • École polytechnique and CNRS
  • France

Harold Y. Hwang

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Stanford
  • États Unis

Takashi Imai

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université McMaster
  • Canada

Stephen R. Julian

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Toronto
  • Canada

Catherine Kallin

  • Boursière
  • Matériaux quantiques
  • Université McMaster
  • Canada

Hae-Young Kee

  • Boursière
  • Matériaux quantiques
  • Université de Toronto
  • Canada

Bernhard Keimer

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Institut Max-Planck de recherche sur l’état solide
  • Allemagne

Yong Baek Kim

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Toronto
  • Canada

Steven Kivelson

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Stanford
  • États Unis

Gabriel Kotliar

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Rutgers
  • États Unis

Lindsay J. LeBlanc

  • Boursière
  • Matériaux quantiques
  • Université de l'Alberta
  • Canada

Ruixing Liang

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Colombie-Britannique
  • Canada

Gilbert Lonzarich

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Cambridge
  • Royaume-Uni

Graeme Luke

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université McMaster
  • Canada

Joseph Maciejko

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de l'Alberta
  • Canada

Yoshiteru Maeno

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Kyoto
  • Japon

Andrew Millis

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Columbia
  • États Unis

Kathryn A. Moler

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Stanford
  • États Unis

Johnpierre Paglione

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université du Maryland
  • États Unis

Arun Paramekanti

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Toronto
  • Canada

Cedomir Petrovic

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Brookhaven National Laboratory
  • États Unis

Cyril Proust

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Laboratoire national des champs magnétiques intenses
  • France

Subir Sachdev

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Harvard
  • États Unis

George A. Sawatzky

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Colombie-Britannique
  • Canada

Douglas Scalapino

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Californie à Santa Barbara
  • États Unis

Jeff E. Sonier

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université Simon Fraser
  • Canada

Joseph H. Thywissen

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Toronto
  • Canada

Thomas Timusk

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université McMaster
  • Canada

Senthil Todadri

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Massachusetts Institute of Technology
  • États Unis

André-Marie Tremblay

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Sherbrooke
  • Canada

John Y. T. Wei

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Toronto
  • Canada

Hai-Hu Wen

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Académie des sciences de la Chine
  • Chine

Christopher Wiebe

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de Winnipeg
  • Canada

Fei Zhou

  • Boursier
  • Matériaux quantiques
  • Université de la Colombie-Britannique
  • Canada

Conseillers

Antoine Georges

  • Conseiller
  • Matériaux quantiques
  • Collège de France
  • France

Richard L. Greene

  • Conseiller
  • Matériaux quantiques
  • Université du Maryland
  • États Unis

Andrew Peter Mackenzie

  • Conseiller
  • Matériaux quantiques
  • Institut Max-Planck de physique chimique des solides
  • Allemagne

Jochen Mannhart

  • Conseiller
  • Matériaux quantiques
  • Institut Max-Planck de recherche sur l’état solide
  • Allemagne

Hidenori Takagi

  • Conseiller
  • Matériaux quantiques
  • Institut Max-Planck de recherche sur l’état solide
  • Allemagne

Chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli

Judy Cha

  • Chercheuses mondiale CIFAR-Azrieli 2017
  • Matériaux quantiques
  • Université de Yale
  • États Unis

Kate A. Ross

  • Chercheuses mondiale CIFAR-Azrieli 2016
  • Matériaux quantiques
  • Université de l'état du Colorado
  • États Unis

Luyi Yang

  • Chercheuses mondiale CIFAR-Azrieli 2016
  • Matériaux quantiques
  • Université de Toronto
  • Canada

Nouvelles