L’informatique quantique est un domaine en rapide évolution, avec le potentiel de révolutionner le traitement de l’information. Les spins dans les matériaux semi-conducteurs sont particulièrement prometteurs pour l’informatique quantique à grande échelle en raison de leur compacité et de leur compatibilité avec les procédés CMOS standards. Cependant, la mise à l’échelle des processeurs quantiques à base de spins pose un défi majeur : maintenir la fidélité des qubits à mesure que la taille du système augmente. Dans les dispositifs les plus avancés, les effets thermiques, principalement dus à la dissipation des impulsions de contrôle, sont apparus comme un facteur limitant. En particulier, des dérives systématiques de la fréquence de Larmor des spins ont été observées après des excitations micro-ondes, révélant une dépendance complexe à la température dont l’origine reste mal comprise.

Cette thèse se concentre sur les spins de trou dans les dispositifs MOS en silicium. En exploitant le fort couplage spin-orbite auquel ces particules sont soumises, nous explorons leur susceptibilité thermique, mettant en évidence une origine potentiellement électrique de cet effet. Étant donné que cette susceptibilité rend les qubits de spin très sensibles à l’échauffement, nous développons une thermométrie locale à l’échelle de la microseconde pour quantifier la dissipation associée aux opérations quantiques. Par ailleurs, nous étudions l’interaction longitudinale avec un champ quantifié, qui présente un fort potentiel pour améliorer la connectivité et la lecture des processeurs à base de spins à grande échelle. Animée par un intérêt fondamental pour les propriétés et les interactions des spins de trou avec leur environnement, cette thèse pourrait apporter un éclairage précieux sur le développement de processeurs quantiques évolutifs et robustes.