Un bâtiment dédié à l’invisible ou presque

L'ETH Zurich ne se contente pas de construire un nouveau bâtiment dédié à la physique sur le Hönggerberg. Elle construit un environnement contrôlé dans les profondeurs souterraines. Le HPQ est destiné à permettre une recherche de haute précision, dans laquelle les moindres vibrations, champs magnétiques ou variations de température peuvent fausser les mesures. À partir de 2030, environ 500 chercheurs et collaborateurs devraient y travailler aux limites du mesurable.

Le HPQ est en cours de construction entre les bâtiments HIT et HIL existants de l’ETH. Un tiers de la surface est en surface, deux tiers sont souterrains. La zone de laboratoire, particulièrement sensible, s’étend jusqu’à 28 mètres de profondeur. C’est là que sera installé le Center for Low Noise Experiments. Les équipements de recherche reposent sur des socles en béton pouvant peser jusqu’à 120 tonnes. Des suspensions pneumatiques actives les isolent du reste du bâtiment. Les laboratoires doivent respecter des variations de température ne dépassant pas 0,01 degré Celsius et des vibrations ne dépassant pas 0,1 micromètre par seconde.

Le bâtiment s’adapte à la science
Les premières idées concernant le HPQ ont vu le jour en 2010. Les bâtiments de physique existants, datant des années 1960, ne répondaient plus aux exigences des nouvelles recherches. Contrairement à de nombreux projets de construction, ce n’est donc pas l’architecture qui a été au point de départ, mais un cahier des charges scientifique.

Des professeurs, des spécialistes internes et des expertes externes ont élaboré un concept à cet effet. L’équipe a visité des infrastructures de recherche de premier plan aux États-Unis, au Royaume-Uni et en Allemagne. Elle a également étudié, dans les bâtiments existants de l’ETH, dans quelle mesure différents groupes de recherche réagissaient à la température, aux vibrations et à d’autres facteurs environnementaux.

Modulaire pour l’inconnu
Ces travaux préparatoires ont donné naissance à un concept d’espace modulaire. À l’avenir, les laboratoires pourront être regroupés ou adaptés aux nouvelles exigences de la recherche. Une technologie standardisée vise à créer des synergies et à simplifier l’entretien ultérieur.

Environ 25 chaires du département de physique ainsi que des chercheurs d’autres départements devraient utiliser le bâtiment. Il est prévu de disposer d’environ 8 000 mètres carrés de laboratoires et 4 000 mètres carrés de bureaux. La recherche porte sur de nouveaux matériaux, des puces informatiques et des composants pour ordinateurs quantiques commandés par des photons individuels.

Une architecture de précision
Le concours a été remporté en 2016 par le cabinet Ilg Santer Architekten de Zurich. La réalisation du projet a débuté en 2022. Le bâtiment comprend quatre étages hors sol dédiés aux laboratoires et aux bureaux, un rez-de-chaussée public à double hauteur et un étage technique sur le toit.

La complexité de la tâche exige la collaboration de nombreuses disciplines. Les spécialistes de la construction de laboratoires, de la statique, des techniques du bâtiment et de l’architecture ont d’abord dû comprendre comment les physiciennes et physiciens travaillent réellement. L’ETH a donc organisé, avant le début de la planification, des visites communes de laboratoires existants et des entretiens directs avec les groupes de recherche.

Une infrastructure pour des décennies
L’avancement des travaux est visible. En juin 2026, les travaux avaient atteint le deuxième sous-sol ; d’ici la fin de l’année, le gros œuvre des premiers étages supérieurs devrait être achevé. L’emménagement est prévu à partir de 2030. Le HPQ n’est pas un bâtiment universitaire comme les autres. Il s’agit d’une infrastructure de recherche qui organise la précision dans l’espace. Si, à l’avenir, aucune vibration, même infime, ne vient perturber ses profondeurs, cela permettra de générer des connaissances qui feront progresser la recherche quantique, les nouveaux matériaux et les technologies de demain.