Portrait photo de Benjamin Sacépé
Benjamin Sacépé © Parent/Olivier/2025

Benjamin SacépéChercheur CNRS à l'Institut Néel (NEEL)

Advanced Grant
Consolidator Grant
Starting Grant

Benjamin Sacépé est directeur de recherche CNRS à l’Institut Néel (NEEL, CNRS), à Grenoble, où il dirige l’équipe QuNES. Après des études à l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris, un doctorat à l’Université Joseph Fourier, puis des postdoctorats au Weizmann Institute of Science et à l’Université de Genève, il rejoint l’Institut Néel en 2011. 

Ses recherches explorent la supraconductivité, l’effet Hall quantique et les phases topologiques dans les matériaux bidimensionnels. Elles ont notamment conduit à des avancées sur la transition supraconducteur-isolant, les phases Hall quantiques du graphène et les jonctions Josephson chirales. 

Benjamin Sacépé a été lauréat du Prix Louis Ancel de la Société Française de Physique en 2021. Ses travaux ont été soutenus par deux financements ERC successifs : Starting Grant QUEST et Consolidator Grant SUPERGRAPH, consacrés à l’exploration et au contrôle de nouveaux états quantiques hybrides. Le nouveau projet Advanced Grant SUPERHALL prolonge cette trajectoire en visant le contrôle programmable de courants supraconducteurs dans les canaux de bord de l’effet Hall quantique.

ERC AdG 2025 : SUPERHALL - Superconductivity Meets the Quantum Hall Effect

La supraconductivité et l’effet Hall quantique sont deux phénomènes emblématiques de la physique quantique, mais ils semblent à première vue incompatibles. La supraconductivité repose sur le déplacement collectif de paires d’électrons, tandis que l’effet Hall quantique apparaît dans de forts champs magnétiques, qui détruisent généralement la supraconductivité. Le projet SUPERHALL veut dépasser cette incompatibilité. En utilisant des hétérostructures de graphène de très haute qualité, couplées à des contacts supraconducteurs, il cherchera à créer et contrôler des jonctions Josephson dans lesquelles le courant supraconducteur est porté par les canaux de bord chiraux de l’effet Hall quantique. Ces dispositifs permettront d’explorer de nouveaux états quantiques hybrides, où supraconductivité, topologie et interactions électroniques se rencontrent. À terme, SUPERHALL ouvrira la voie à des nouveaux circuits supraconducteurs programmables fondés sur l’effet Hall quantique, avec l’ambition de manipuler des excitations exotiques, comme les anyons, qui pourraient jouer un rôle central dans les futures architectures de calcul quantique topologique.

Vue artistique d’une jonction Josephson chirale en régime d’effet Hall quantique.
Vue artistique d’une jonction Josephson chirale en régime d’effet Hall quantique. Deux électrodes supraconductrices déposées sur du graphène injectent des paires d’électrons qui se propagent le long des bords du dispositif, dans les canaux de bord de l’effet Hall quantique. Ce circuit hybride permet de faire circuler un supercourant dans des canaux électroniques unidirectionnels, ouvrant une voie vers de nouveaux états topologiques. © Benjamin Sacépé 2025

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