Missions

Le postdoctorant travaillera sur la nanofabrication de structures photoniques à base de GaN, dans un environnement de salle blanche, et leur couplage de manière déterministe à des émetteurs individuels de photons uniques. Le candidat concevra d'abord les structures photoniques adaptées grâce à des méthodes numériques, les fabriquera dans l'une des salles blanches du NTU (ou en collaboration avec le CRHEA, en France) et les caractérisera par la suite. Une attention particulière sera accordée à la séparation de la réponse du résonateur photonique et de l'émetteur. Les réalisations réussies seront finalement utilisées pour alimenter le canal de communication quantique par fibre établi entre SPMS (NTU) et CQT (NUS) ainsi qu'entre INPHYNI et le CRHEA.

Activités

Le postdoctorant effectuera des simulations numériques à l'aide d'un ordinateur fourni par le projet ou d'un serveur NTU. Il/elle effectuera la fabrication des structures photoniques dans un environnement de salle blanche (dans l'une des salles blanches de NTU). Il/elle caractérisera ensuite les propriétés optiques des échantillons par des expériences de photoluminescence résolues en temps et spatialement. Enfin, le postdoctorant rapportera les résultats au consortium du projet et participera à la diffusion de résultats par le biais de présentations lors de conférences et par la rédaction et la publication d'articles scientifiques.

Compétences

- Doctorat en physique de la matière condensée, en optique quantique ou en science de matériaux. Un doctorat consacré à la nanofabrication et/ou à l'optique quantique/non linéaire sera un plus, mais pas nécessaire.
- Compétences solides en nanofabrication dans un environnement de salle blanche seront un atout majeur.
- Connaissance des simulations numériques (par exemple, les méthodes FDTD) sera utile.
- Excellentes compétences analytiques, organisationnelles et de communication.
- Capacité à développer et à entretenir des réseaux interdisciplinaires, en particulier au niveau international.
- Un bilan de recherche publiée et des présentations orales dans des domaines pertinents pour le poste actuel.
- Créativité et capacité à penser en dehors du cadre.

Résultats attendus et contrôles

Des procédés consolidés de fabrication de structures photoniques et des mesures optiques reproductibles sur des structures tests.

Contexte de travail

CIPHER-Q : "Practical Single-photon device for high-speed real-field quantum cryptography" est un projet de quatre ans financé par la Fondation nationale de la recherche française (ANR). Les trois principaux objectifs du projet sont les suivants
1. Fabriquer un émetteur de photons uniques à base de GaN fonctionnant à température ambiante, émettant des photons à la demande à des longueurs d'onde télécommunications (1,3 micromètres), et pouvant être injecté électriquement.
2. Intégrer les émetteurs de photons uniques à base de GaN dans des structures photoniques permettant une amélioration globale de la brillance de la source. Deux géométries différentes seront étudiées : des cavités horizontales couplées à des guides d'ondes optiques pour l'extraction latérale des photons, et des antennes « bullseyes » pour l'extraction perpendiculaire à la surface.
3. Démontrer la QKD en champ réel grâce à des protocoles optimisés adaptés aux caractéristiques optiques de nos sources et atteindre des taux de clés secrètes à l'état de l'art pour des sources à température ambiante.
Le consortium regroupe INPHYNI (Université Côte d'Azûr-CNRS), qui est le coordinateur du projet, CRHEA (Université Côte d'Azûr-CNRS), et MAJULAB (CNRS, Université Côte d'Azûr, Sorbonne Université, NTU et NUS).
À propos des groupes d'accueil : Les équipes du Prof. Jesus Zuniga Perez (CNRS) et du Prof. Weibo Gao (NTU) collaborent depuis quatre ans sur le développement d'émetteurs de photons uniques. Ils ont établi le GaN comme candidat réaliste pour des sources d'émetteurs de photons uniques télécom pratiques à température ambiante [1,2]. En outre, les deux équipes ont utilisé des défauts ponctuels dans des environnements solides pour la manipulation de spin et la détection quantique [3,4], qui pourraient être étudiés plus en détail dans le cadre du projet actuel.
Un environnement de travail international - MajuLab est un laboratoire international commun dont les institutions signataires sont le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), l'Université Côte d'Azur (UCA), Sorbonne Université (SU), l'Université Nationale de Singapour (NUS) et l'Université Technologique de Nanyang (NTU). Depuis sa création en 2014, ce centre photonique et quantique franco-singapourien a permis d'initier et de soutenir des synergies à long terme entre les écosystèmes français et singapourien. Le/la postdoctorant sera physiquement basé(e) à la School of Physical and Mathematical Sciences, à NTU, mais devra contribuer aux travaux du Center for Quantum Technologies, à NUS. Il/elle s'engagera dans l'écosystème très dynamique de Singapour, un centre multiculturel et un leader asiatique dans le domaine des technologies profondes.
Ce que nous offrons
- L'opportunité de travailler sur un projet stratégique et de jouer un rôle déterminant dans la structuration du domaine en plein essor des communications quantiques.
- L'opportunité d’encadrer des doctorants et des stagiaires, la liberté de définir et d'exécuter des plans de travail.
- Diverses collaborations en France et à Singapour dans des environnements très stimulants.
- Possibilité d’établir un réseau international de collaborations avec des experts de premier plan du monde universitaire et de l'industrie.
- Excellentes conditions de travail avec un salaire et des avantages compétitifs (environ 7000SGD/mois, en fonction de l'origine et de la formation du candidat).

Contraintes et risques

Le chercheur effectuera une grande partie de son travail dans un laboratoire d'optique, avec un grand nombre de sources laser. Il devra donc respecter les règles de sécurité strictes établies par NTU concernant l'utilisation des sources laser.