La médaille d’or 2026 du CNRS a été attribuée jeudi 17 septembre à Jacqueline Bloch, directrice de recherche au Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N) de Palaiseau. L’objet qui raconte le mieux ses recherches tient pourtant dans une main : une mince tranche de semi-conducteur, fabriquée au laboratoire et structurée en microcavités, où lumière et matière peuvent former des états hybrides.
Fabriquer ces cavités est une partie essentielle de l’expérience. De très fines couches de semi-conducteurs sont prises entre deux miroirs, puis la structure peut être sculptée à l’échelle micrométrique ou nanométrique pour imposer un parcours précis à la lumière. Bloch souligne elle-même le rôle du savoir-faire développé autour d’elle, notamment par Isabelle Sagnes et Aristide Lemaître, capables de produire des microcavités de grande qualité. Elle décrit sa recherche comme une « aventure collective ».
À l’intérieur, les photons interagissent avec les excitations électroniques du matériau. De ce couplage naissent les polaritons, objets hybrides entre lumière et matière. Leur partie lumineuse permet de les observer ; leur partie matérielle leur permet d’interagir entre eux, contrairement à des photons qui se croisent presque sans effet. En grand nombre, ils peuvent alors former des condensats, s’écouler et produire des tourbillons comme un fluide.
Cette propriété transforme la microcavité en laboratoire miniature. En modifiant sa géométrie, les chercheurs peuvent construire des systèmes qui n’existent pas spontanément dans la nature et tester la manière dont des particules se comportent collectivement. En 2022, une équipe comprenant Jacqueline Bloch a ainsi montré dans Nature qu’un condensat de polaritons présentait le comportement prédit par le modèle de Kardar-Parisi-Zhang pour certains systèmes maintenus hors équilibre. Au C2N, l’échantillon avait été produit par épitaxie, puis les structures de polaritons avaient été fabriquées avant l’expérience.
À Palaiseau, cette chaîne repose sur la centrale technologique du C2N. Elle dispose de 2 900 m² de salles blanches, de 150 équipements et de plus de 50 millions d’euros de machines consacrées notamment à l’épitaxie, à la microfabrication et à la nanofabrication. Quarante ingénieurs et techniciens y travaillent. Ces moyens permettent de passer d’une idée de physique à un échantillon conçu pour la tester.
Les polaritons sont aussi étudiés pour la photonique et le traitement de l’information par la lumière, avec certaines preuves de concept, mais le travail distingué cette année reste d’abord de la recherche fondamentale. La médaille récompense une carrière commencée bien avant l’installation du C2N à Palaiseau ; elle met aujourd’hui en lumière une compétence solidement installée en Essonne : fabriquer presque sur mesure, à Palaiseau, les structures nécessaires à ces expériences quantiques.