Depuis une trentaine d’années, des progrès considérables ont été obtenus dans la manipulation d’objets quantiques individuels (photons, atomes refroidis par laser, « atomes artificiels » obtenus par des techniques de physique de la matière condensée…) ; un certain nombre de « premières » du domaine ont eu lieu sur le plateau de Saclay. 

En assemblant de manière contrôlée de tels systèmes quantiques individuels et en les faisant interagir, il est aujourd’hui possible de fabriquer au laboratoire des systèmes quantiques à N corps en interaction. Cela permet de simuler des systèmes trop complexes à résoudre par des méthodes numériques, tels que ceux que l’on rencontre par exemple en physique du solide, mais avec des possibilités inédites de contrôle et de mesure. Ce domaine de la simulation quantique est aujourd’hui en plein essor, et ouvre la voie à des applications en chimie quantique, en physique des matériaux, mais aussi par exemple pour résoudre des problèmes d’optimisation combinatoire, qui apparaissent dans de très nombreux domaines.