L'ordinateur quantique promet de bouleverser le calcul, mais ses qubits doivent être maintenus à des températures cryogéniques, à l'intérieur d'un cryostat. Or les transistors semi-conducteurs classiques supportent mal ces conditions extrêmes, ce qui oblige à placer l'électronique de contrôle à l'extérieur et à faire pénétrer des milliers de câbles dans l'enceinte refroidie. Cette interface constitue aujourd'hui l'un des principaux points de fragilité des machines quantiques.
Une start-up baptisée S-Transistors avance une solution radicale : des transistors supraconducteurs capables de fonctionner à des températures proches du zéro absolu. L'idée, relayée par IEEE Spectrum, consiste à installer les circuits de contrôle directement dans le cryostat, aux côtés des qubits. On supprimerait ainsi l'enchevêtrement de câblages qui traversent l'enceinte et, avec lui, une source majeure de pannes.
Le principe repose sur les jonctions Josephson, ces structures déjà utilisées pour fabriquer des qubits. En appliquant un courant suffisamment élevé, la jonction perd brièvement son état supraconducteur et génère une impulsion de tension détectable. S-Transistors utilise également des transistors à effet de champ à jonctions Josephson, ou JJFET, dont une publication scientifique de 2025 signée Yusheng Xiong et ses coauteurs détaille la structure. La start-up affirme désormais pouvoir fabriquer ces JJFET à grande échelle, ce qui constituerait une avancée industrielle notable.
Cette approche se distingue du CMOS cryogénique, une autre voie qui consiste à adapter les lignes de production de semi-conducteurs classiques pour créer des circuits résistant au froid. Le Cry-CMOS a l'avantage de s'appuyer sur une industrie mature, mais il ne descend pas aussi près du zéro absolu que les transistors supraconducteurs et les JJFET. Ces derniers promettent donc une intégration plus poussée, au plus près des qubits.
L'enjeu dépasse la simple performance brute. Dans un ordinateur quantique, chaque câble qui traverse le cryostat transporte des signaux fragiles et ajoute de la chaleur, du bruit et des risques de défaillance. Réduire ce câblage permettrait de gagner en fiabilité et en compacité, deux conditions souvent citées pour rendre ces machines réellement exploitables. La possibilité de produire les composants à l'échelle industrielle conditionne toutefois la suite : sans fabrication reproductible, la promesse reste théorique.
La concurrence entre supraconducteurs et CMOS cryogénique dessine ainsi deux philosophies. La première mise sur une rupture technologique et une intégration maximale ; la seconde sur la continuité des procédés existants. Pour les acteurs du quantique, l'arbitrage dépendra autant des performances que du coût et de la maturité des chaînes de production. S-Transistors devra démontrer que ses JJFET tiennent leurs promesses hors du laboratoire, dans des conditions réelles d'exploitation.
Si cette piste se confirme, elle ne rendra pas les ordinateurs quantiques immédiatement supérieurs aux machines classiques. Elle pourrait en revanche lever l'un des obstacles les plus concrets à leur industrialisation : l'interface entre le monde froid des qubits et l'électronique de contrôle. C'est précisément là que se joue, pour l'instant, une partie de la crédibilité de toute la filière.