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Portail > Offres > Offre UMR5130-DALALO-005 - Ingénieur en développement de logiciels open source C++ sous la plateforme Qt. Interfaçage avec d'autres outils logiciels, avec les logiciels d'instrumentation et de mesures et les outils logiciels TCAD. H/F

Ingénieur en développement de logiciels open source C++ sous la plateforme Qt. Interfaçage avec d'autres outils logiciels, avec les logiciels d'instrumentation et de mesures et les outils logiciels TCAD. H/F

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : lundi 7 décembre 2020

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Informations générales

Référence : UMR5130-DALALO-005
Lieu de travail : LE BOURGET DU LAC
Date de publication : lundi 16 novembre 2020
Type de contrat : CDD Technique/Administratif
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 février 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2088€ à 2206€ bruts selon expérience.
Niveau d'études souhaité : Bac+5
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Le Laboratoire de Micro-ondes et de Caractérisation (IMEP-LAHC, CNRS UMR 5130) de l'Université Savoie Mont Blanc situé dans la région des Alpes françaises développe des activités sur l'électronique supraconductrice qui comprennent le développement de capteurs analogiques utilisant les propriétés de la mécanique quantique pour atteindre la sensibilité ultime, les études de circuits numériques supraconducteurs ultra-rapides et éco-énergétiques pouvant fonctionner avec des fréquences d'horloge de plusieurs dizaines de GHz, basées sur la technologie Single-Flux Quantum (SFQ). La combinaison de l'électronique supraconductrice analogique et numérique basée sur la même technologie de fabrication conduit à des circuits à signaux mixtes qui peuvent être utilisés dans une gamme d'applications pour lesquelles un traitement rapide et efficace peut être effectué directement sur puce à température cryogénique, proche du capteurs. Cette technologie est intéressante lorsqu'une efficacité énergétique élevée, une bande passante élevée ou un contrôle et une lecture sur puce de réseaux complexes de capteurs de précision quantique sont nécessaires. Les capteurs peuvent être de type magnétique, comme les dispositifs d'interférence quantique supraconducteurs (SQUID), ou de types micro-ondes comme les détecteurs à inductance cinétique (KID), les capteurs hétérodynes supraconducteurs-isolants-supraconducteurs (SIS) de précision quantique THz, les capteurs de bord de transition (TES), utilisé par exemple en radio-astronomie au point focal des télescopes terrestres, à ballons et spatiaux. Cette technologie peut également être utilisée pour simplifier la lecture et le contrôle des bits quantiques (Qu-bits) pour les applications de calcul quantique, ou pour détecter des photons uniques basés sur le détecteur à photon unique à nanofil supraconducteur (SNSPD), également utilisé pour la cryptographie quantique.
Dans ce contexte, l'activité d'électronique supraconductrice menée en étroite collaboration avec plusieurs laboratoires et centres de recherche, se concentre sur:
• l'étude, la conception et la caractérisation expérimentale de circuits supraconducteurs numériques et analogiques à haute et basse température critique: influence du champ magnétique, de la température, du comportement en fréquence THz, étude de nouveaux dispositifs et principes;
• le développement de démonstrateurs basés sur des circuits supraconducteurs à signaux mixtes pour des applications en télécommunications spatiales et en géophysique;
• le développement d'outils logiciels open source pour la conception et la caractérisation de circuits numériques complexes, de systèmes analogiques (y compris les capteurs supraconducteurs THz) et de circuits à signaux mixtes.

Dans le cadre du projet ColdFlux développé entre des groupes situés aux États-Unis d'Amérique, en Afrique du Sud, au Japon et en France, nous étudions les propriétés électriques, thermiques et hyperfréquences de circuits numériques supraconducteurs. Le travail se concentre sur le développement d'une approche multiphysique pour prédire le comportement des circuits et construire des modèles avancés basés sur SPICE ainsi que des bibliothèques dynamiques et des modules TCAD pour aider le concepteur. Tous les logiciels développés sont open-source, compatibles avec les outils développés par d'autres partenaires du projet et finalement disponibles pour d'autres communautés. Le développement de bancs d'essais basés sur la conception de circuits numériques supraconducteurs spécifiques est prévu pour vérifier le bon fonctionnement de la suite d'outils logiciels.

Activités

Le premier objectif du travail est d'étendre les capacités d'un logiciel C++ développé sous la plateforme Qt pour prédire le comportement des jonctions Josephson en présence de courants de quasi-particules. Jusqu'à présent, les logiciels existants pour l'électronique numérique ne prennent en compte que les courants supraconducteurs pour les applications numériques. Cela suffit pour des circuits simples à des fréquences pas trop élevées mais le modèle devient imprécis dans d'autres conditions. Le logiciel actuel fonctionne dans le domaine fréquentiel et prédit le comportement dans des conditions générales. L'étape suivante consiste à réaliser les calculs en présence d'un environnement hyperfréquence en utilisant la méthode de l'équilibre harmonique. A partir de cette implémentation, il sera possible d'ajuster et d'optimiser les performances du dispositif dans différentes conditions externes pour développer différents dispositifs non linéaires intéressants pour les futures applications haute fréquence. L'autre étape consiste à trouver le meilleur algorithme pour simuler les performances dans le domaine temporel. Une fois cet objectif atteint, ce logiciel sera utilisé pour étudier un ensemble de nouveaux dispositifs non linéaires pour les applications hyperfréquences dont les résultats pourront être publiés. La fabrication sera planifiée en parallèle pour comparer avec la simulation. De plus, le modèle extrait du logiciel sera transféré à l'équipe sud-africaine du projet pour être incorporé dans le logiciel de conception de circuits numériques.

Le deuxième objectif est d'extraire les paramètres des jonctions Josephson pour alimenter le logiciel mentionné ci-dessus avec des paramètres physiques venant du processus de fabrication en utilisant le résultat du logiciel FLOOXS TCAD développé par l'Université de Floride avec qui nous collaborons. L'objectif est de gérer leur logiciel open source et de l'interfacer avec notre propre logiciel développé pour rendre l'intégration transparente et pouvoir prédire avec précision le comportement de circuits micro-ondes spécifiques. La plateforme logicielle globale intégrant le code TCAD et le logiciel de simulation hyperfréquence existe mais devra être améliorée pour la rendre conviviale afin de réaliser des simulations rapides de nouveaux circuits.

Compétences

D'excellentes compétences sont attendues dans deux domaines:
- informatique avec codage C / C ++ sur l'environnement multiplateforme Qt. Un ensemble d'autres outils basés sur Matlab, Layout Editor, Comsol, Inductex, JSIM et JoSIM sera utilisé;
- des compétences en mathématiques sont également nécessaires pour développer des algorithmes mathématiques et des techniques d'analyse numérique concernant le développement de nouvelles méthodes de synthèse pour optimiser la conception de circuits supraconducteurs analogiques et numériques et inclure des noyaux d'intelligence artificielle. Les compétences en physique sont également un atout pour réussir plus rapidement dans les tâches, même si un mentorat en interne sera fourni dans ce domaine.

Contexte de travail

Le contexte de ce poste est international avec des interactions fortes requises avec les groupes américains, sud-africains, japonais, italiens, turcs et ukrainiens, soit virtuellement pendant la période Covid, soit en personne dès que la situation s'améliore. La rédaction de rapports mensuels est prévue ainsi que des publications dans des revues internationales. La participation à des conférences internationales, des ateliers et des écoles d'été est également encouragée si le contexte sanitaire le permet. Localement, le candidat devra interagir au sein d'une équipe de quatre à six personnes comprenant des chercheurs post-doctoraux, des doctorants et des étudiants en master.

Contraintes et risques

Aucun travail expérimental n'est requis. Nous prévoyons autant que possible de tenir des réunions hebdomadaires, soit virtuellement, soit en présence dans le laboratoire si la situation le permet.

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