Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

La Quête de l'Ombre du Spin : Note technique négative sur le couplage Stark $\zeta$ du décodeur OAM quantique hybride hBN (P-CBAM v2.0)

Jean-yves Lozac'h

Published Jun 30, 2026• 0 citations
Publisher

Abstract

Résumé / Description : Cette note technique documente, dans une démarche de science ouverte et de transparence méthodologique, l'audit critique des paramètres de couplage de l'architecture originale P-CBAM. L'objectif initial était de valider la constante de couplage Stark $\zeta$ (supposée théoriquement à 2–5 GHz/ℓ) permettant une lecture projective nanoseconde. L'investigation rigoureuse aboutit à une conclusion physique négative mais constructive : d'une part, l'analogie avec le centre NV du diamant borne la valeur réaliste de $\zeta$ entre 0,1 et 1 GHz/ℓ. D'autre part, les modélisations vectorielles de Richards-Wolf et les simulations FDTD cylindriques démontrent l'existence d'un zéro structurel exact du champ électrique longitudinal ($E_z$) sur l'axe optique d'un faisceau OAM, imposant un repositionnement hors-axe du défaut spin $V^-_B$. Plusieurs voies de contournement sont évaluées (inclinaison cristalline, hybridation, transfert quadrupolaire). La note chiffre et valide une voie de compromis fonctionnelle : l'accumulation de phase par répétition de symboles sur la marge du temps de cohérence $T_2$ à température ambiante, associée à une parallélisation spatiale de $N \approx 5$ canaux pour restaurer le débit nominal. Ce document sert de justification théorique aux corrections majeures intégrées dans la v2.0 du supercalculateur P-CBAM-256.

DOI
10.5281/zenodo.21048168

Related papers

P-CBAM — Note de réconciliation v2.1 : Invalidation formelle de l'architecture « P-CBAM-4K-LN2 v3.1 » et confirmation de la référence corrigée établie dans « La Quête de l'Ombre du Spin » (Jalon 9)

Jean-yves Lozac'h

Résumé Cette note constate et documente une divergence factuelle entre deux documents du portefeuille P-CBAM traitant du même paramètre (le débit de l'architecture photonique à défauts V⁻ʙ) : « La Quête de l'Ombre du Spin » (ci-après « la Quête »), qui établit dans son addendum §9 une architecture de référence corrigée à ≈ 3355 Tb/s après avoir invalidé une confusion T1/T2 dans un brouillon antérieur, et « P-CBAM-4K-LN2 v3.1 », document ultérieur qui annonce 2147 Pb/s en reproduisant la même confusion T1/T2 déjà invalidée, sur une échelle de cellules 256× supérieure et sans justification nouvelle. Un audit indépendant du budget de photons de lecture ODMR à la fréquence d'horloge revendiquée par v3.1 (500 MHz) confirme, par une voie de calcul distincte, que cette fréquence est physiquement intenable. Cette note invalide formellement v3.1 en l'état, réaffirme l'architecture de référence de la Quête (Jalon 9) comme meilleure estimation actuellement défendable, et fixe les conditions qu'une future révision (v2.2 ou v4) devra satisfaire pour être recevable.

•Jul 11, 2026•0 citations

Note technique (Jalon) — Étage de lecture optique et de pilotage micro-onde bas coût pour les défauts de spin V⁻B dans l'architecture P-CBAM : amplification plasmonique et magnétron verrouillé par injection

Jean-yves Lozac'h

## Résumé Cette note explore, avec la méthodologie Jalon habituelle (bornes pessimiste / intermédiaire / optimiste, documentation explicite des hypothèses et des résultats négatifs), deux briques technologiques bas coût destinées à lever un verrou identifié dans la littérature sur les défauts de spin V⁻B en hBN : l'absence à ce jour de lecture optique confirmée d'un spin individuel, faute de brillance suffisante. On évalue (i) une amplification de brillance par nano-antenne plasmonique (nanopatch antenna, NPA) et son impact sur la fidélité de lecture single-shot, et (ii) une source micro-onde de pilotage de spin à base de magnétron recyclé, verrouillé par injection sur un synthétiseur de référence. Un résultat négatif documenté (source micro-onde à résonance cyclotron électronique) est inclus à titre de comparaison méthodologique. Ces briques sont pensées pour une intégration ultérieure dans l'étage de lecture de l'architecture P-CBAM, sans toucher au canal photonique porteur de l'information quantique (mode OAM du cat-qubit). ---

•Aug 9, 2026•0 citations

Spins individuels dans le diamant pour l'information quantique

A. Dréau

L'information quantique repose sur un traitement de l'information, non plus de manière classique, mais de manière quantique, afin d'augmenter l'efficacité de certains algorithmes informatiques. Un tel objectif nécessite de construire des registres quantiques fondés, par exemple, sur l'assemblage cohérent d'un grand nombre de systèmes quantiques individuels qui jouent alors le rôle de bits d'information quantiques. Dans ce contexte, le centre coloré NV du diamant fait l’objet de nombreuses recherches car il est l’un des rares systèmes pouvant être utilisé comme bit quantique à l’état solide et à température ambiante. Cette thèse étudie les interactions du spin électronique du centre NV avec des spins nucléaires présents dans la matrice de diamant, dans le but de créer des registres quantiques hybrides dans le diamant. Dans un premier temps, nous expliquerons comment le spin électronique du centre NV peut être utilisé pour détecter des spins nucléaires disséminés dans le diamant. Puis, le centre NV sera exploité comme bit quantique auxiliaire pour initialiser l'état de ces spins nucléaires, soit en tirant profit d'un anti-croisement de niveaux, soit en implémentant une mesure projective. Enfin, nous analyserons les origines des limitations des temps de cohérence des centres NV dans les échantillons de diamant ultrapurs, provenant de l'interaction avec un bain de spins nucléaires environnant. Outre leur intérêt en information quantique, l’étude et le contrôle des spins dans le diamant ouvrent la voie à la réalisation de nano-capteurs ultrasensibles, dont les applications couvrent des domaines très variés de la physique moderne.

•Dec 5, 2013•0 citations

Architecture d'un Supercalculateur Photonique Massivement Parallèle : Le Système P-CBAM-256 à Température Ambiante Version 2.0 — Architecture corrigée et validée par revue bibliographique indépendante Jean-Yves Lozac'h

Jean-yves Lozac'h

Ce document présente la version corrigée de l'architecture P-CBAM-256, un supercalculateur photonique massivement parallèle composé de 256 matrices de calcul interconnectées, exploitant 16 777 216 cellules élémentaires à défauts de spin V⁻ʙ dans la nitrure de bore hexagonal (hBN). La version 1.0 de cette architecture proposait un fonctionnement à 77 K pour « prolonger le temps de cohérence de spin T2 » ; Cette hypothèse s'est révélée non soutenue par la littérature expérimentale, qui a établi que T2 du V⁻ʙ est gouverné par le bain de spins nucléaires environnants et reste quasiment indépendant de la température entre 50 K et 300 K. La présente version corrige cette erreur, supprime le poste de cryogénie associé, et révise le facteur de codage par cellule de B=2 à B=1 bit/cycle après vérification que la dégénérescence du canal de lecture optique du V⁻ʙ ne permet pas une discrimination simultanée des deux sous-niveaux de spin sombres. L'architecture corrigée, fonctionnant à température ambiante, délivre un débit global théorique de 3 355 Tb/s (≈ 419 To/s) pour un coût d'infrastructure augmentant à 27,7 M€, contre 67,1 Tb/s et 29,1 M€ dans la version non corrigée.

•Jun 30, 2026•0 citations

Développement d'une mémoire quantique à base de spins pour les qubits supraconducteurs

Cécile Grèzes

Cette thèse porte sur la réalisation d'un processeur quantique hybride, dans lequel les degrés de liberté collectifs d'un ensemble de spins sont utilisés comme une mémoire quantique multimode pour les qubits supraconducteurs. Nous concevons un protocole capable de stocker et de récupérer à la demande les états d'un grand nombre de qubits dans un ensemble de spin et nous démontrons les briques de bases des opérations mémoires avec des centres NV dans le diamant. Le protocole repose sur le couplage des spins à un résonateur à fréquence et facteur de qualité accordable. Les états quantiques sont écrits par absorption résonante d'un photon micro-ondes dans l'ensemble de spins, et lus par application d'une séquence d'impulsions aux spins. L'étape d'écriture du protocole est démontrée dans une première expérience dans laquelle sont intégrés sur la même puce un qubit supraconducteur, un résonateur à fréquence accordable, et l'ensemble de spins. Les états du qubit sont stockés dans les spins via le résonateur. Après le stockage, l'état quantique collectif qui en résulte est rapidement déphasé en raison de l'élargissement inhomogène de l'ensemble et une séquence de refocalisation doit être appliquée sur les spins pour déclencher la réémission collective comme un écho de l'état quantique initialement absorbé. Dans une seconde expérience, nous démontrons une brique de base importante de cette opération de lecture, qui consiste à récupérer de multiples impulsions micro-ondes classiques au niveau du photon unique en utilisant des techniques d’écho de Hahn. Enfin, le repompage optique des spins est implémenté afin de réinitialiser la mémoire entre deux séquences successives.

•Nov 14, 2014•0 citations

Towards a spin ensemble quantum memory for superconducting qubits

Cécile Grèzes

Développement d'une mémoire quantique à base de spins pour les qubits supraconducteurs Cette thèse porte sur la réalisation d'un processeur quantique hybride, dans lequel les degrés de liberté collectifs d'un ensemble de spins sont utilisés comme une mémoire quantique multimode pour les qubits supraconducteurs. Nous concevons un protocole capable de stocker et de récupérer à la demande les états d'un grand nombre de qubits dans un ensemble de spin et nous démontrons les briques de bases des opérations mémoires avec des centres NV dans le diamant. Le protocole repose sur le couplage des spins à un résonateur à fréquence et facteur de qualité accordable. Les états quantiques sont écrits par absorption résonante d'un photon micro-ondes dans l'ensemble de spins, et lus par application d'une séquence d'impulsions aux spins. L'étape d'écriture du protocole est démontrée dans une première expérience dans laquelle sont intégrés sur la même puce un qubit supraconducteur, un résonateur à fréquence accordable, et l'ensemble de spins. Les états du qubit sont stockés dans les spins via le résonateur. Après le stockage, l'état quantique collectif qui en résulte est rapidement déphasé en raison de l'élargissement inhomogène de l'ensemble et une séquence de refocalisation doit être appliquée sur les spins pour déclencher la réémission collective comme un écho de l'état quantique initialement absorbé. Dans une seconde expérience, nous démontrons une brique de base importante de cette opération de lecture, qui consiste à récupérer de multiples impulsions micro-ondes classiques au niveau du photon unique en utilisant des techniques d’écho de Hahn. Enfin, le repompage optique des spins est implémenté afin de réinitialiser la mémoire entre deux séquences successives.

•Nov 14, 2014•0 citations
La Quête de l'Ombre du Spin : Note technique négative sur le couplage Stark ζ\zetaζ du décodeur OAM quantique hybride hBN (P-CBAM v2.0)
Résumé / Description : Cette note technique documente, dans une démarche de science ouverte et de transparence méthodologique, l'audit critique des paramètres de couplage de l'architecture originale P-CBAM. L'objectif initial était de valider la constante de couplage Stark ζ\zetaζ (supposée théoriquement à 2–5 GHz/ℓ) permettant une lecture projective nanoseconde. L'investigation rigoureuse aboutit à une conclusion physique négative mais constructive : d'une part, l'analogie avec le centre NV du diamant borne la valeur réaliste de ζ\zetaζ entre 0,1 et 1 GHz/ℓ. D'autre part, les modélisations vectorielles de Richards-Wolf et les simulations FDTD cylindriques démontrent l'existence d'un zéro structurel exact du champ électrique longitudinal (EzE_zEz​) sur l'axe optique d'un faisceau OAM, imposant un repositionnement hors-axe du défaut spin VB−V^-_BVB−​. Plusieurs voies de contournement sont évaluées (inclinaison cristalline, hybridation, transfert quadrupolaire). La note chiffre et valide une voie de compromis fonctionnelle : l'accumulation de phase par répétition de symboles sur la marge du temps de cohérence T2T_2T2​ à température ambiante, associée à une parallélisation spatiale de N≈5N \approx 5N≈5 canaux pour restaurer le débit nominal. Ce document sert de justification théorique aux corrections majeures intégrées dans la v2.0 du supercalculateur P-CBAM-256.
Résumé Cette note constate et documente une divergence factuelle entre deux documents du portefeuille P-CBAM traitant du même paramètre (le débit de l'architecture photonique à défauts V⁻ʙ) : « La Quête de l'Ombre du Spin » (ci-après « la Quête »), qui établit dans son addendum §9 une architecture de référence corrigée à ≈ 3355 Tb/s après avoir invalidé une confusion T1/T2 dans un brouillon antérieur, et « P-CBAM-4K-LN2 v3.1 », document ultérieur qui annonce 2147 Pb/s en reproduisant la même confusion T1/T2 déjà invalidée, sur une échelle de cellules 256× supérieure et sans justification nouvelle. Un audit indépendant du budget de photons de lecture ODMR à la fréquence d'horloge revendiquée par v3.1 (500 MHz) confirme, par une voie de calcul distincte, que cette fréquence est physiquement intenable. Cette note invalide formellement v3.1 en l'état, réaffirme l'architecture de référence de la Quête (Jalon 9) comme meilleure estimation actuellement défendable, et fixe les conditions qu'une future révision (v2.2 ou v4) devra satisfaire pour être recevable.
## Résumé Cette note explore, avec la méthodologie Jalon habituelle (bornes pessimiste / intermédiaire / optimiste, documentation explicite des hypothèses et des résultats négatifs), deux briques technologiques bas coût destinées à lever un verrou identifié dans la littérature sur les défauts de spin V⁻B en hBN : l'absence à ce jour de lecture optique confirmée d'un spin individuel, faute de brillance suffisante. On évalue (i) une amplification de brillance par nano-antenne plasmonique (nanopatch antenna, NPA) et son impact sur la fidélité de lecture single-shot, et (ii) une source micro-onde de pilotage de spin à base de magnétron recyclé, verrouillé par injection sur un synthétiseur de référence. Un résultat négatif documenté (source micro-onde à résonance cyclotron électronique) est inclus à titre de comparaison méthodologique. Ces briques sont pensées pour une intégration ultérieure dans l'étage de lecture de l'architecture P-CBAM, sans toucher au canal photonique porteur de l'information quantique (mode OAM du cat-qubit). ---
L'information quantique repose sur un traitement de l'information, non plus de manière classique, mais de manière quantique, afin d'augmenter l'efficacité de certains algorithmes informatiques. Un tel objectif nécessite de construire des registres quantiques fondés, par exemple, sur l'assemblage cohérent d'un grand nombre de systèmes quantiques individuels qui jouent alors le rôle de bits d'information quantiques. Dans ce contexte, le centre coloré NV du diamant fait l’objet de nombreuses recherches car il est l’un des rares systèmes pouvant être utilisé comme bit quantique à l’état solide et à température ambiante. Cette thèse étudie les interactions du spin électronique du centre NV avec des spins nucléaires présents dans la matrice de diamant, dans le but de créer des registres quantiques hybrides dans le diamant. Dans un premier temps, nous expliquerons comment le spin électronique du centre NV peut être utilisé pour détecter des spins nucléaires disséminés dans le diamant. Puis, le centre NV sera exploité comme bit quantique auxiliaire pour initialiser l'état de ces spins nucléaires, soit en tirant profit d'un anti-croisement de niveaux, soit en implémentant une mesure projective. Enfin, nous analyserons les origines des limitations des temps de cohérence des centres NV dans les échantillons de diamant ultrapurs, provenant de l'interaction avec un bain de spins nucléaires environnant. Outre leur intérêt en information quantique, l’étude et le contrôle des spins dans le diamant ouvrent la voie à la réalisation de nano-capteurs ultrasensibles, dont les applications couvrent des domaines très variés de la physique moderne.
Ce document présente la version corrigée de l'architecture P-CBAM-256, un supercalculateur photonique massivement parallèle composé de 256 matrices de calcul interconnectées, exploitant 16 777 216 cellules élémentaires à défauts de spin V⁻ʙ dans la nitrure de bore hexagonal (hBN). La version 1.0 de cette architecture proposait un fonctionnement à 77 K pour « prolonger le temps de cohérence de spin T2 » ; Cette hypothèse s'est révélée non soutenue par la littérature expérimentale, qui a établi que T2 du V⁻ʙ est gouverné par le bain de spins nucléaires environnants et reste quasiment indépendant de la température entre 50 K et 300 K. La présente version corrige cette erreur, supprime le poste de cryogénie associé, et révise le facteur de codage par cellule de B=2 à B=1 bit/cycle après vérification que la dégénérescence du canal de lecture optique du V⁻ʙ ne permet pas une discrimination simultanée des deux sous-niveaux de spin sombres. L'architecture corrigée, fonctionnant à température ambiante, délivre un débit global théorique de 3 355 Tb/s (≈ 419 To/s) pour un coût d'infrastructure augmentant à 27,7 M€, contre 67,1 Tb/s et 29,1 M€ dans la version non corrigée.
Cette thèse porte sur la réalisation d'un processeur quantique hybride, dans lequel les degrés de liberté collectifs d'un ensemble de spins sont utilisés comme une mémoire quantique multimode pour les qubits supraconducteurs. Nous concevons un protocole capable de stocker et de récupérer à la demande les états d'un grand nombre de qubits dans un ensemble de spin et nous démontrons les briques de bases des opérations mémoires avec des centres NV dans le diamant. Le protocole repose sur le couplage des spins à un résonateur à fréquence et facteur de qualité accordable. Les états quantiques sont écrits par absorption résonante d'un photon micro-ondes dans l'ensemble de spins, et lus par application d'une séquence d'impulsions aux spins. L'étape d'écriture du protocole est démontrée dans une première expérience dans laquelle sont intégrés sur la même puce un qubit supraconducteur, un résonateur à fréquence accordable, et l'ensemble de spins. Les états du qubit sont stockés dans les spins via le résonateur. Après le stockage, l'état quantique collectif qui en résulte est rapidement déphasé en raison de l'élargissement inhomogène de l'ensemble et une séquence de refocalisation doit être appliquée sur les spins pour déclencher la réémission collective comme un écho de l'état quantique initialement absorbé. Dans une seconde expérience, nous démontrons une brique de base importante de cette opération de lecture, qui consiste à récupérer de multiples impulsions micro-ondes classiques au niveau du photon unique en utilisant des techniques d’écho de Hahn. Enfin, le repompage optique des spins est implémenté afin de réinitialiser la mémoire entre deux séquences successives.
Développement d'une mémoire quantique à base de spins pour les qubits supraconducteurs Cette thèse porte sur la réalisation d'un processeur quantique hybride, dans lequel les degrés de liberté collectifs d'un ensemble de spins sont utilisés comme une mémoire quantique multimode pour les qubits supraconducteurs. Nous concevons un protocole capable de stocker et de récupérer à la demande les états d'un grand nombre de qubits dans un ensemble de spin et nous démontrons les briques de bases des opérations mémoires avec des centres NV dans le diamant. Le protocole repose sur le couplage des spins à un résonateur à fréquence et facteur de qualité accordable. Les états quantiques sont écrits par absorption résonante d'un photon micro-ondes dans l'ensemble de spins, et lus par application d'une séquence d'impulsions aux spins. L'étape d'écriture du protocole est démontrée dans une première expérience dans laquelle sont intégrés sur la même puce un qubit supraconducteur, un résonateur à fréquence accordable, et l'ensemble de spins. Les états du qubit sont stockés dans les spins via le résonateur. Après le stockage, l'état quantique collectif qui en résulte est rapidement déphasé en raison de l'élargissement inhomogène de l'ensemble et une séquence de refocalisation doit être appliquée sur les spins pour déclencher la réémission collective comme un écho de l'état quantique initialement absorbé. Dans une seconde expérience, nous démontrons une brique de base importante de cette opération de lecture, qui consiste à récupérer de multiples impulsions micro-ondes classiques au niveau du photon unique en utilisant des techniques d’écho de Hahn. Enfin, le repompage optique des spins est implémenté afin de réinitialiser la mémoire entre deux séquences successives.