Doctorat - circuits quantiques hybrides

Description du Poste

Sujet De Thèse

Une mémoire quantique permet de stocker un grand nombre d’états quantiques simultanément et de réduire le coût en qubits d’un processeur quantique. Les ensembles de spins électroniques couplés à un résonateur constituent un candidat prometteur pour le stockage d’états micro-ondes itinérants : des espèces de spin à longue cohérence assurent un stockage durable, tandis qu’une raie élargie de façon inhomogène permet d’adresser de nombreux modes spectraux et temporels dans un seul dispositif. L’efficacité de stockage est fixée par le couplage entre l’ensemble et le résonateur supraconducteur qui l’adresse. Les ensembles proposés jusqu’ici reposent sur des matrices cristallines, dans lesquelles la densité de spins, le bain nucléaire et la géométrie sont figés dès la croissance.
Ce projet remplace le cristal par un film moléculaire déposé. Le spin est implémenté par une molécule : son bain nucléaire est défini par la synthèse, sa concentration par pesée, et son intégration par dépôt à la goutte ou par enduction centrifuge sur une puce supraconductrice déjà fabriquée. La thèse explorera plusieurs candidats — les radicaux perchlorotriphénylméthyle et tétrathiatriarylméthyle (trityle), qui présentent une raie étroite et, lorsqu’ils sont marqués isotopiquement, un spin nucléaire adressable ; et des complexes de lanthanides tels que les espèces Lu(II) ou Yb(III), dont la structure hyperfine offre des transitions d’horloge. Ces deux familles associent une voie vers des temps de cohérence longs à des propriétés structurales compatibles avec un couplage fort à un résonateur planaire.
Le travail consistera à mesurer la cohérence des candidats retenus à des températures de l’ordre du millikelvin, régime dans lequel aucun d’entre eux n’a été caractérisé, ainsi que leur couplage à un résonateur de basse impédance conçu pour maximiser le couplage aux spins. L’objectif de la thèse est une évaluation quantitative de la capacité de ces spins moléculaires à atteindre le régime requis pour une mémoire quantique micro-onde.

Connaissances attendues
* Sciences physiques (supraconductivité, basses températures, dispositifs expérimentaux, résonance magnétique)
* Ingéniérie micro-onde hautes-fréquences.
* Nanofabrication

Compétences opérationnelles :
* Expertise mesures micro-ondes hautes-fréquences
* Calcul scientifique
* Ingénierie logicielle, maitrise de Python, Git
* Autonomie

Votre Environnement de Travail

Intégration dans le groupe de recherche 'circuit quantique' au sein du laboratoire de Physique à l'ENS de Lyon. Mise à disposition d'outils numériques, de nanofabrication et de cryogénie.

Contraintes et risques

aucun

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est de 2 300€ brut mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

Référence de l’offre UMR5672-AUDBIE-012 Section(s) CN / Domaine de recherche Mathématiques et interactions des mathématiques

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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