Josephson
L’ordinateur Josephson est-il encore d’actualité ?
Jean-Pierre Broillet 09.2026
Oui — mais sous une forme assez différente du fameux « ordinateur Josephson » imaginé dans les années 1970–1980.
Le projet historique d’IBM visait à remplacer les transistors par des jonctions Josephson supraconductrices afin de construire des ordinateurs classiques extrêmement rapides. IBM y travailla pendant plus d’une décennie, mais abandonna le programme en 1983, principalement parce que les progrès fulgurants du silicium rendaient l’avantage du Josephson insuffisant face aux difficultés de fabrication, de mémoire et surtout de cryogénie.
Et pourtant, l’idée revient fortement
Depuis quelques années, l’intérêt pour le calcul supraconducteur à jonctions Josephson augmente de nouveau. Un article IEEE de février 2026 parle explicitement de calcul supraconducteur « ultra-high-speed, ultra-low-power ».
La différence essentielle est qu’on n’utilise généralement plus la logique Josephson « latching » d’IBM. On emploie des familles telles que SFQ (Single Flux Quantum), RSFQ, ERSFQ/eSFQ, RQL ou encore AQFP. Elles utilisent toujours la jonction Josephson, mais représentent l’information par des quanta de flux magnétique et des impulsions extrêmement brèves.
Le résultat est assez extraordinaire : des circuits SFQ peuvent fonctionner à plusieurs dizaines de GHz, et des démonstrations atteignent la région des 100 GHz, avec des commutations de l’ordre de la picoseconde et une énergie de commutation extrêmement faible.
Il faut toutefois conserver un point crucial en tête : SFQ est un calcul classique, malgré le mot « quantum » dans Single Flux Quantum. Ce n’est pas un ordinateur quantique.
Et il y a maintenant un deuxième Josephson : le calcul quantique
C’est là que l’histoire devient particulièrement intéressante. La jonction Josephson est également devenue un composant fondamental de nombreux qubits supraconducteurs. Elle permet de fabriquer un circuit électrique macroscopique possédant des niveaux d’énergie quantifiés — en quelque sorte un « atome artificiel ». La recherche reste très active en 2026.
| Technologie | Jonction Josephson | Type de calcul | Température |
|---|---|---|---|
| Ordinateur IBM ~1980 | oui | classique | ~4 K |
| SFQ / RSFQ moderne | oui | classique | ~4 K |
| AQFP | oui | classique, ultra-basse énergie | cryogénique |
| Qubit supraconducteur | oui | quantique | ~10–20 mK |
Et les deux branches commencent même à se rejoindre : des chercheurs étudient des circuits numériques Josephson fonctionnant à quelques kelvins pour réaliser l’électronique de commande des ordinateurs quantiques, afin d’éviter de ramener des milliers de connexions jusqu’à l’électronique située à température ambiante. Un travail publié en août 2026 décrit par exemple un accélérateur supraconducteur à 4 K, comportant moins de 17 000 jonctions Josephson, destiné à la discrimination de l’état des qubits.
Ce qui est assez savoureux historiquement
L’idée d’IBM n’était donc probablement pas mauvaise ; elle était trop en avance.
En 1983, le silicium progressait si rapidement que Josephson ne pouvait économiquement pas suivre.
Aujourd’hui, les problèmes de consommation électrique, d’interconnexions et de dissipation thermique des très grands systèmes de calcul rendent à nouveau intéressantes certaines des propriétés que recherchait IBM il y a près de cinquante ans.
Et compte tenu de votre intérêt pour l’électronique, je pense qu’il y a un aspect encore plus intéressant à examiner : comment fonctionne réellement une porte logique SFQ avec deux ou trois jonctions Josephson. On peut la suivre électriquement, impulsion par impulsion, et voir comment un quantum de flux
devient littéralement un bit d’information.
C’est une électronique assez fascinante : on retrouve condensateurs, inductances, courants et impulsions, mais avec la phase de la fonction d’onde supraconductrice qui intervient directement dans le fonctionnement du circuit.
https://newwaveparticle.com/josephson-junction-quantum-computer/
https://www.pascalchour.fr/divers/informatique/josephson.html