La firme allemande Bosch vient de créer une coentreprise avec le néerlandais Element Six, spécialiste des diamants synthétiques, en vue d’accélérer la production et la commercialisation de ses capteurs quantiques. Domaine sur lequel la société mise depuis quelques années en ayant notamment créé en 2022 une unité commerciale, qualifiée par l’entreprise de "start-up interne", pour développer une gamme de capteurs quantiques. 

Cette nouvelle société, baptisées Bosch Quantum Sensing, aura son siège social à Ludwigsburg, en Allemagne, et se concentrera sur la fourniture de capteurs quantiques compacts et de haute précision pour les marchés industriels à grande échelle.

Element Six, de son côté, est une société du groupe De Beers spécialisée dans les matériaux diamantés. Elle détiendra une participation de 25 % dans la coentreprise, et Bosch en dirigera les opérations en s’appuyant son entité interne spécialisée dans la détection quantique et qui vise à accélérer le passage du prototype vers des produits industriels. Selon Bosch, cette initiative ouvre la voie au déploiement concret d'une technologie de détection quantique compacte à température ambiante dans les secteurs de la mobilité, de la santé et des ressources naturelles.

Parallèlement, la société propose d’ores et déjà aux développeurs une carte de prototypage (de la taille d'un smartphone) avec comme objectif sur le long terme, de miniaturiser davantage encore les capteurs quantiques en vue d’assurer leur intégration au niveau d’une puce pour des technologies portable. Les applications potentielles incluant la navigation aérienne sans GPS, la surveillance cardiaque non invasive dans les dispositifs médicaux et l'exploration des ressources naturelles souterraines.

Bosch estime que le marché potentiel des applications médicales et de mobilité pourrait atteindre 5 milliards de dollars par an d'ici le milieu des années 2030. 

« Les capteurs quantiques constituent une technologie d'avenir au potentiel immense. Ils entraîneront des changements fondamentaux dans de nombreux secteurs de notre économie, estime Katrin Kobe, PDG de Bosch Quantum Sensing. En collaborant avec Element Six pour rendre les capteurs quantiques économiques et permettre leur production à l'échelle industrielle, notre ambition est de poser les bases d'applications innovantes qui établiront de nouvelles normes en matière de précision et d'efficacité. »

D’un point de vue plus technologique, les capteurs quantiques tirent parti des lacunes d'azote dans les diamants synthétiques, des défauts à l'échelle atomique du réseau cristallin qui constituent des systèmes quantiques hautement sensibles. De fait, ces capteurs peuvent détecter d'infimes variations de champs magnétiques et électriques, de température et de contrainte, le tout à température ambiante, ce qui les rend adaptés aux applications industrielles.

Dans le détail, ces lacunes modifient les propriétés optiques et électroniques du diamant. Et lorsqu’une faisceau lumineux est projeté sur le diamant, cela excite les électrons au cœurs de lacunes à un niveau d'énergie supérieur. Lorsque ces électrons reviennent à leur état fondamental, ils émettent alors des photons, visibles sous forme de lumière à une longueur d’onde spécifique, détectée par une photodiode.

Bosch explique que ses capteurs quantiques à champ magnétique surpassent les capteurs conventionnels en offrant une plage de mesure plus large, une sensibilité et une résolution spatiale élevées. Ils mesurent avec précision les infimes variations du champ magnétique. Ce qui permet notamment la mise en œuvre applications biomédicales telles que la magnétocardiographie, une alternative sans contact aux électrocardiogrammes classiques, ou être une aide au diagnostic de maladies neurologiques (Alzheimer, Parkinson..). Ils pourront également être utilisés pour enregistrer l'influx nerveux, et ainsi à terme contrôler des membres artificiels. Autre application potentielles, l’intégration de ce type de capteurs dans des appareils grand public comme les casques de réalité virtuelle/étendue.