La Finlande vient de créer le premier moteur thermique quantique sur puce supraconductrice du monde, un cousin miniaturisé du moteur de votre voiture, qui pourrait faire économiser des milliards pour bâtir les ordinateurs quantiques géants de demain.
Le même principe qui fait avancer votre voiture vient d’être reproduit dans un circuit refroidi à un cheveu du zéro absolu.
Le 13 juillet 2026, une équipe de l’université Aalto, en Finlande, a annoncé dans la revue Nature Communications avoir construit et fait fonctionner le premier moteur thermique quantique cyclique au monde à l’intérieur d’un circuit supraconducteur.
Une curiosité de laboratoire, en apparence… sauf que cette petite machine pourrait bien lever l’un des plus gros obstacles à la construction des ordinateurs quantiques de grande taille de demain.
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Une équipe finlandaise réalise le premier moteur thermique quantique sur puce supraconductrice
L’idée n’est pas neuve, des moteurs thermiques quantiques existent depuis un premier prototype à ion unique en 2016 ; la nouveauté, c’est de l’avoir gravé dans un circuit supraconducteur.
On va vous expliquer comment ça marche.
C’est quoi un moteur quantique thermique ?
Un moteur thermique, c’est une machine qui transforme de la chaleur en travail utile. Ceux qui ont lancé la révolution industrielle, puis équipé nos voitures, nos avions, nos navires et nos centrales, fonctionnent tous sur ce principe. On chauffe, cela crée de la vapeur, on refroidit, on répète, et de ce va-et-vient naît le mouvement.
L’équipe menée par Mikko Möttönen a réussi à reproduire ce mécanisme à une échelle vertigineusement petite, celle des particules individuelles. Pour cela, les chercheurs ont assemblé trois ingrédients : un qubit dit transmon, le petit circuit supraconducteur qui sert de brique de base à de nombreux ordinateurs quantiques, un résonateur, et un réfrigérateur à circuit quantique. Le tout a été plongé dans un cryostat, à quelques millièmes de degré au-dessus du zéro absolu, soit environ moins 273 degrés.
Là, ils ont recréé le cycle d’Otto (le rythme qui transforme l’énergie chimique en énergie thermique, puis en mouvement dans les moteurs à essence) mais orchestré cette fois par des impulsions électriques soigneusement minutées. L’astuce la plus intéressante tient dans le réfrigérateur maison : il sert à la fois à chauffer et à refroidir le qubit, à la demande.
Un seul composant pour les deux extrêmes, ce qui simplifie beaucoup le dispositif et qui permet à la machine de récupérer la quantité infime de chaleur disponible dans ces conditions glaciales pour produire, cycle après cycle, un vrai travail. Un objectif que les spécialistes cherchaient à atteindre depuis longtemps.
Le vrai problème : une jungle de câbles
Un ordinateur quantique manipule des qubits, il s’agit d’unités d’information capables de représenter plusieurs valeurs à la fois (0 et 1, contrairement au bit qui est soit l’un soit l’autre). Le hic, c’est que pour obtenir un seul qubit fiable, dit « logique », il faut en fait en faire travailler ensemble des centaines, voire des milliers, dits « physiques », afin de corriger leurs erreurs en continu. La Finlande, justement, s’est fixé pour objectif national de construire d’ici 2035 une machine dotée de mille qubits logiques.
Traduction en qubits physiques, puis en câbles nécessaires pour les piloter et les lire :
| Étape du passage à l’échelle | Ordre de grandeur |
|---|---|
| Objectif finlandais (2035) | 1 000 qubits logiques |
| Qubits physiques à installer | Plusieurs centaines de milliers |
| Câbles à micro-ondes à brancher | Des millions |
| Prix d’un seul câble (aujourd’hui) | Environ 1 000 euros |
| Facture du seul câblage | De l’ordre de plusieurs milliards d’euros |
Des millions de câbles à micro-ondes, à mille euros pièce : rien que pour les relier, la note grimpe à plusieurs milliards d’euros. Ces câbles ne coûtent pas seulement cher. Ils encombrent l’espace autour du processeur et injectent du bruit dans un système déjà terriblement sensible. C’est là qu’intervient le moteur thermique quantique. En maîtrisant les flux de chaleur à l’échelle du qubit, les chercheurs ouvrent la voie à des composants autonomes, capables un jour de lire l’état des qubits sans passer par ces impulsions à micro-ondes et donc sans ces câbles.
Moins de fils = moins de bruit = moins de dépenses, CQFD!
La Finlande, petite nation devenue géant du quantique
La Finlande a fait de l’informatique quantique une priorité stratégique, avec une feuille de route claire et des moyens à la hauteur.
Le nom de Mikko Möttönen, qui a dirigé ces travaux, en dit long à lui seul. Le chercheur a cofondé IQM, l’entreprise devenue l’un des fers de lance européens du secteur, celle-là même qui a fourni les ordinateurs quantiques installés récemment en Allemagne, à Munich, et en Tchéquie. Autrement dit, une partie du matériel qui équipe aujourd’hui les grands centres de calcul du continent sort de cette filière finlandaise. Pour un pays de cinq millions et demi d’habitants, la réussite a de quoi impressionner, et elle nourrit l’ambition européenne de ne pas laisser le quantique aux seules mains américaines et chinoises.
Une belle preuve de concept, et beaucoup de chemin
Ce moteur thermique quantique reste, pour l’heure, une démonstration de principe réalisée dans les conditions extrêmes d’un laboratoire, aux confins du zéro absolu. Entre cette expérience et un composant autonome capable de lire des milliers de qubits en se passant totalement de câbles, il y a encore un long parcours d’ingénierie.
La direction, elle, est tracée. À mesure que les industriels rêvent de machines toujours plus grosses, la vraie bataille se déplace peu à peu des qubits eux-mêmes vers tout ce qui les entoure : le refroidissement, la lecture, le câblage, la consommation…
Ces coulisses, longtemps négligées, deviennent le nerf de la guerre. Reste à savoir si ces petits moteurs nés près du zéro absolu tiendront leur promesse une fois confrontés à l’échelle industrielle, ou s’ils resteront une jolie curiosité de laboratoire !
Source principale :
- Uusnäkki, T., Mörstedt, T., Teixeira, W. et al. Initial demonstration of a quantum heat engine based on dissipation-engineered superconducting circuits. Nat Commun 17, 6054 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-72651-x
Image de mise en avant : représentation artistique d’un moteur thermique quantique supraconducteur – Crédit : Heikka Valja / Université Aalto
