Publié le 16 novembre 2018
Recherche
Frédéric Pierre

Frédéric Pierre est chercheur au Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N - CNRS/Université Paris-Sud), à Palaiseau. Ses travaux de recherche sur la physique quantique mésoscopique viennent d’être récompensés par le Grand Prix Madame Victor Noury(1) de l’Académie des sciences.

Au sein du C2N(2), l’équipe de Frédéric Pierre - Quantum Physics in Circuits (QPC) - est l’une des rares dans le monde à étudier le transport thermique combiné à la physique quantique, un champ de recherche qu’il a largement contribué à ouvrir.

Des électrons intrigants

Frédéric Pierre étudie comment la physique quantique influence les propriétés électriques et thermiques des très petits circuits : « j’explore le comportement des électrons qui, du fait de leurs interactions et des règles de la mécanique quantique, peuvent donner lieu à des états de la matière très intrigants et ayant des propriétés potentiellement applicatives », explique-t-il. « Même si je ne pense pas directement aux applications, je me pose la question du potentiel pour la société. Par exemple, si on veut faire de l’ingénierie quantique et fabriquer des dispositifs fonctionnels, il faudra d’abord savoir décrire leur comportement lors de l’assemblage de leurs constituants. »

En repoussant les limites de l’instrumentation, le chercheur est capable non seulement de sonder les objets observés à travers les fluctuations du courant électrique mais aussi de mettre à jour leur comportement thermique. Aujourd’hui, son équipe est une des seules au monde à explorer expérimentalement la face quantique du transport thermique. Cela ouvre de nouvelles possibilités pour sonder les états de la matière et en comprendre les aspects « non conventionnels ». Ces recherches intéresseront dans le futur l’ingénierie des matériaux appelés « fortement corrélés ».

Un métier de passion

Frédéric Pierre a très tôt cherché à « comprendre les lois de la nature », ce qui l’a amené assez naturellement à la physique, puis à se spécialiser dans le champ de recherche appelé mésoscopique, qui fait le lien entre notre échelle et celle de l’atome. « C’est une physique contre-intuitive, qui est régie par la mécanique quantique et que l’on peut observer en laboratoire » se réjouit-il. Pour ce physicien, « expérimentateur » en recherche fondamentale, le moment le plus magique est lorsqu’il voit se concrétiser « sous ses yeux » la mesure qu’il avait imaginée. Bien sûr, cette reconnaissance par le Prix de l’Académie des Sciences est une source de fierté, « car la recherche est un métier de passion », confie-t-il. Il communique avec la communauté scientifique internationale lors des très nombreux congrès et conférences. « Pour un chercheur, c’est essentiel d’échanger avec ses pairs. De là naissent des collaborations et de nouveaux développements s’appuyant sur les récentes avancées des uns et des autres ».

 

Après un magistère de Physique à l’Ecole nationale supérieure (formation interuniversitaire qui associe normaliens et étudiants) puis un DEA au sein du Laboratoire de physique des solides (CNRS/Université Paris-Sud), il soutient sa thèse au SPEC (service physique de l’état condensé) au CEA. Deux post-docs aux Etats-Unis plus tard - l’un au Michigan, le second à Yale - il intègre le Laboratoire de photonique et nanostructures (LPN) du CNRS en 2004.

 


(1) Le Prix Madame Victor Noury est attribué alternativement dans le ressort de la division des sciences mathématiques et physiques, sciences de l’Univers et leurs applications et dans le ressort de la division des sciences chimiques, biologiques, médicales et leurs applications.

(2) Le Centre de nanosciences et de nanotechnologies de l’Université Paris-Saclay vient de s’installer dans un bâtiment flambant neuf sur le plateau de Saclay. Il regroupe le Laboratoire de photonique et nanostructures (LPN) et l’Institut d’électronique fondamentale (IEF).

 

Par Sophie Dotaro.