Photonique pour l’innovation en quantique : Télécom Paris et l’Université Laval créent LIA-PIQ

Une coopération scientifique qui précède la structuration institutionnelle

La création du LIA-PIQ repose sur un socle scientifique solide. Les équipes du GTO (Télécom Paris) et du COPL (Université Laval) ont développé, ces dernières années, des collaborations étroites : co-encadrements de thèses, publications conjointes, échanges de chercheurs et projets communs.

Le lancement de ce laboratoire international associé vient donner un nouvel élan à cette dynamique dans une structure conjointe, « sans mur » et tournée vers l’innovation en photoniques quantiques, appuyée par un engagement des partenaires pour une durée initiale de cinq ans.

Le LIA-PIQ se distingue par une approche intégrée et interdisciplinaire, associant excellence scientifique et ambition applicative. Il vise à devenir une référence mondiale dans le domaine des dispositifs photoniques quantiques pour l’information, la détection et les communications, en s’appuyant sur la complémentarité des expertises françaises et canadiennes.

Un positionnement scientifique stratégique

La photonique quantique constitue aujourd’hui une technologie clé pour les communications sécurisées et les architectures quantiques de nouvelle génération.

Le LIA-PIQ développe une programmation scientifique structurée autour de plusieurs axes majeurs :

• Des dispositifs photoniques innovants, sources de lumière quantique basées sur des nanostructures semi-conductrices (boîtes quantiques, cascades quantiques) ; génération d’états lumineux non classiques, peignes de fréquences optiques à faible bruit ; dispositifs fonctionnant à température ambiante.
• Des technologies de communication quantique avec notamment le déploiement de protocoles de distribution de clés quantiques (QKD) ; des démonstrateurs hybrides fibre / espace libre, des protocoles résilients à la décohérence.
• De la photonique infrarouge avancée faisant appel aux technologies MWIR et LWIR pour la détection et l’imagerie ainsi qu’aux capteurs quantiques avancés
• Des systèmes photoniques intégrés reposant sur des circuits hybrides QD-Si, des Interfaces optiques-électroniques à très haut débit permettant une intégration photonique en mode pré-industrielle.

Au-delà de la recherche, le LIA-PIQ place la formation au cœur de son action en offrant, notamment, des cotutelles internationales de doctorat, des possibilités de mobilités croisées chercheurs, post-doctorants et étudiants, des écoles d’été communes, des séminaires conjoints, des démonstrateurs technologiques et bien évidemment des publications.

Verbatim Université Laval

Frédéric Grillot, codirecteur du LIA-PIQ – Université Laval :

« À l’initiative de l’Université Laval, le LIA-PIQ concrétise une collaboration scientifique de long terme entre Télécom Paris et l’Université Laval, fondée sur une forte complémentarité entre dispositifs photoniques, physique quantique et systèmes de communication avancés. Ce laboratoire commun nous permet de franchir un cap décisif en structurant une plateforme franco-canadienne dédiée à la photonique quantique, capable de produire des démonstrateurs à fort impact pour les communications sécurisées, la détection et les technologies quantiques de prochaine génération. Au-delà de la recherche, le LIA-PIQ constitue un cadre privilégié pour la formation de talents hautement qualifiés et le transfert vers des applications industrielles et sociétales stratégiques. »

Sophie Larochelle, directrice du COLP (au moment de la signature) :

« Le LIA-PIQ est une initiative importante, non seulement pour nos laboratoires universitaires, mais aussi pour nos communautés puisque les systèmes quantiques sont au cœur de plusieurs enjeux actuels liés à la sécurité des données et à leur transmission, ainsi qu’à la détection et à la surveillance. Le développement de dispositifs de photoniques dédiés aux systèmes quantiques est essentiel pour que les technologies quantiques puissent passer du laboratoire aux applications. Pour aider à relever ce défi, le centre de recherche COPL de l’Université Laval salue également la participation de Technologies Luqia (anciennement INO). Tous les membres du COPL sont enthousiastes quant au lancement du LIA-PIQ qui permettra de réaliser une programmation de recherche ambitieuse et mobilisatrice avec une masse critique de chercheurs ayant des expertises diversifiées. »

Sophie D’Amours, rectrice de l’Université Laval :

« Dans un contexte international marqué par une compétition scientifique et technologique accrue, la photonique quantique s’impose comme un domaine stratégique essentiel pour assurer la souveraineté scientifique, accroître la sécurité et stimuler l’innovation industrielle. Grâce à cette collaboration avec l’Institut Polytechnique de Paris et Télécom Paris, l’Université Laval réaffirme sa volonté de bâtir des ponts entre les communautés de recherche, de favoriser la circulation des idées et des talents, et de contribuer, avec rigueur et ouverture, au développement d’avancées qui bénéficieront à nos sociétés. Cette alliance entre nos institutions reflète une ambition partagée : soutenir l’excellence scientifique, encourager l’émergence de nouvelles idées et travailler ensemble à des solutions innovantes capables de répondre aux grands défis contemporains.  »

Verbatim Télécom Paris/IP Paris

Juan Rafael Alvarez, enseignant-chercheur et codirecteur du LIA-PIQ, Télécom Paris :

« Dans la continuité d’une collaboration déjà établie entre Télécom Paris et Université Laval, le LIA-PIQ vise à ancrer durablement nos échanges scientifiques autour de défis innovants pour le développement et la caractérisation de nouveaux dispositifs.
Ce laboratoire international offre un cadre commun pour coordonner nos approches, partager nos expertises et accélérer l’émergence de technologies photoniques et quantiques de pointe.
Il permettra aussi de définir des bases communes pour l’enseignement et de construire des formations conjointes à forte valeur ajoutée. »

Talel Abdessalem, directeur de la Recherche de Télécom Paris :

« La création du LIA-PIQ marque une étape structurante pour Télécom Paris. Elle s’appuie sur une coopération scientifique déjà mature entre nos équipes et celles de l’Université Laval, et lui donne un cadre pérenne et ambitieux. En réunissant modélisation théorique, expérimentation de pointe et intégration technologique, ce laboratoire positionne la photonique quantique au cœur des enjeux de cybersécurité, d’efficacité énergétique et de souveraineté numérique.
Il illustre pleinement notre stratégie : développer des partenariats internationaux d’excellence, porteurs d’impact scientifique, technologique et industriel à long terme. »

Jamal Atif, vice-président Recherche et Innovation de l’Institut Polytechnique de Paris :

« Le LIA-PIQ incarne la dynamique internationale de l’Institut Polytechnique de Paris et son ambition d’excellence scientifique.
En fédérant deux pôles de référence mondiale en photonique quantique, nous créons une plateforme franco-canadienne de référence, capable de relever des défis technologiques majeurs : communications quantiques sécurisées, intégration photonique à grande échelle, nouveaux démonstrateurs pré-industriels.
Cette initiative contribue à renforcer notre autonomie stratégique et à former les talents qui construiront les infrastructures numériques critiques de demain. »