On ne construit pas une route en démolissant les maisons voisines : on pose d'abord l'asphalte, puis on meule l'excédent pour laisser une chaussée bien plane. C'est à peu près ce qu'ont fait les physiciens de Heidelberg en se lançant dans la production de jonctions Josephson, ces minuscules sandwiches de supraconducteur et d'isolant à travers lesquels le courant circule sans résistance. Auparavant, on fabriquait ces jonctions en arrachant un masque protecteur, un peu comme si l'on démolissait des bâtiments pour faire de la place à la route. C'était lent et cela laissait des bords irréguliers.

Dans ces nouveaux travaux, on ne démolit pas la route, on la polit. Sur une plaquette de silicium, on dépose une structure tricouche : niobium, aluminium avec son oxyde, puis à nouveau du niobium. Par-dessus, on coule du dioxyde de silicium, comme de l'asphalte, et on le polit jusqu'à ce que l'électrode supérieure apparaisse. La pression de polissage n'est que de 138 millibars, à peu près comme le souffle du vent sur la paume de la main, mais cela suffit pour enlever 128 nanomètres de dioxyde de silicium par minute. On obtient ainsi une surface plane, sans bords irréguliers.

Le résultat est impressionnant : le rendement des jonctions a dépassé 90 % sur la plaquette. Pour les jonctions dont l'électrode supérieure a une épaisseur de 200 nanomètres, tous les échantillons testés se sont révélés de haute qualité. Le courant critique dépend linéairement de la surface, et la densité de courant critique s'élève à 220±5 A/cm² pour une plaquette et à 549±4 A/cm² pour l'autre. Une telle homogénéité est rare en production de masse.

Polir au lieu de décaper le masque, c'est comme meuler la route plutôt que de démolir les bâtiments. Avant, pour fabriquer des jonctions croisées, il fallait arracher le masque, et des bavures subsistaient sur les bords, ce qui dégradait les propriétés. Désormais, on meule l'excédent de dioxyde de silicium sans toucher à la jonction elle-même. Cela accélère le processus et le rend adapté à l'intégration multicouche des circuits supraconducteurs. La méthode peut déjà être introduite dans la production de SQUIDs et de qubits supraconducteurs, où l'on a besoin de grands réseaux de jonctions homogènes.

Une route polie jusqu'à la brillance mène aux ordinateurs quantiques. L'homogénéité des jonctions influence directement la dispersion des fréquences des qubits, et donc la qualité des circuits quantiques. Les physiciens de Heidelberg ont montré que l'on peut fabriquer de telles jonctions rapidement et de manière fiable, sans bords irréguliers. Il ne reste plus qu'à éliminer les poussières du polissage pour que la route devienne parfaite, même pour les plus petites jonctions.