Missions

Le projet se situe à la frontière entre les systèmes d’électrons fortement corrélés et la physique mésoscopique. C'est là où l’optique électronique quantique a émergé, avec une première étape théorique fondée sur le développement de l'approche de diffusion des plasmons (I.S. 99), puis à la réalisation expérimentale de sources d'électrons à la demande (groupes de C. Glattli et G. Fève, 2007-2012). Les états de bord chiraux de l’effet Hall quantique fournissent des analogues électroniques aux faisceaux optiques, tandis qu’un contact ponctuel quantique (QPC) formé en rapprochant deux états chiraux opposés est analogue à un miroir semi-réfléchissant. Grâce à leur statistique fermionique et aux interactions coulombiennes, les électrons peuvent offrir des avantages par rapport aux photons. Les interactions donnent lieu à des modes plasmoniques collectifs, une sorte de « photons » chargés électriquement. Le projet vise à caractériser les états individuels et collectifs des électrons et des modes plasmoniques qui peuvent être utilisés pour réaliser l’optique quantique micro-ondes. un autre composant non-linéaire étudié dans le but de générer des états comprimés est formé par un QPC dans une cavité créée par un état de bord chiral isolé. En absence de QPC, nous avons caractérisé ses modes propres à la fois expérimentalement et théoriquement grâce à l'approche de diffusion des plasmons. L'étude de la cavité avec un QPC en régime fractionnaire est aussi prometteuse afin de sonder la statistique fractionnaire.

Activités

-Optimiser la compression des modes plasmoniques émis par un QPC soumis à une tension dépendant du temps.
-Poursuivre le développement du principe d’un radar électronique formé par un interféromètre afin de sonder les propriétés dynamiques d’un tel rayonnement quantique.
-Etude le cavité plasmonique en absence et en présence d'un QPC.
-Développement de théories qui seront utiles pour des expériences de pointe.
-Rédaction d'articles scientifiques.

Compétences

-Compétences analytiques.
-Compétences numériques.
-Théorie des champs.
-Transport quantique.
-Compétences personnelles : Esprit d'équipe et rigueur déontologique.

Contexte de travail

Le Laboratoire de Physique des Solides est une unité mixte de recherche (UMR 8502) de l'Université Paris-Saclay et du CNRS. Il est affilié à l'Institut de Physique du CNRS et à la 28e section du Conseil National des Universités. Le LPS est membre de la Fédération Friedel-Jacquinot, structure de coordination de la physique sur le plateau du Moulon à Orsay (IdF).
Il regroupe une centaine de chercheurs et enseignants-chercheurs, expérimentateurs et théoriciens, et l'activité de recherche est soutenue par une soixantaine d'ingénieurs, techniciens et administratifs.
Le laboratoire accueille chaque année un grand nombre d'étudiants de premier et deuxième cycle dont de nombreux doctorants, ainsi que des chercheurs en postdoctorat et des scientifiques invités. Le laboratoire couvre une plus grande variété de sujets que son nom ne le suggère, et vise à aborder toute la diversité de la physique de la matière condensée. L'activité de recherche s'organise autour de trois grands axes, qui impliquent chacun à peu près le même nombre de scientifiques :
• Nouveaux états électroniques de la matière.
• Phénomènes physiques aux dimensions réduites.
• Matière molle et interface physique-biologie
Dans le premier axe sont regroupées des études tant expérimentales que théoriques ayant trait aux propriétés des systèmes dans lesquels les corrélations électroniques sont généralement fortes et qui sont sièges de propriétés remarquables et d'états électroniques non conventionnels tels que la supraconductivité, le magnétisme, les transitions métal-isolant etc.
Dans le deuxième se retrouvent les activités relevant des « nanosciences » au sens large. Elles sont ici abordées du point de vue des propriétés fondamentales, lorsque les dimensions d'un objet deviennent aussi petites que certaines distances caractéristiques (longueur de cohérence, libre parcours moyen, …).
Le troisième axe, étend le concept de « matière molle » à des systèmes biologiques. Les thèmes vont donc des systèmes complexes aux tissus vivants, des cristaux liquides aux mousses, en passant par les polymères ou les systèmes granulaires. Ces études physiques sont à l'interface avec la physico-chimie et la biologie.
Le travail de recherche s'effectuera au sein de l'équipe théorie du Laboratoire de Physique des Solides (CNRS-UMR 8502). Ce projet de recherche bénéficie d'un financement de l'ANR QuSig4QuSense project (ANR 10/2021-10/2025). Il se fera en collaboration avec Pascal Degiovanni à l’ENS de Lyon, le postdoctorant Giacomo Rebora, ainsi qu’avec le groupe expérimental de Gwendal Fève et Gerbold Ménard à l’ENS de Paris. Le/la lauréta(e) pourrait également participer à des collaborations étroites avec des laboratoires de Grenoble, Genève, Paris et Sherbrooke (en particulier avec Bertrand Reulet pour les états comprimés de palsmons). Il/elle bénéficiera de diverses approches non-équilibre pour le transport quantique dépendant du temps développées à Orsay ainsi que de l’environnement scientifique stimulant de Paris-Saclay, avec des groupes actifs en physique mésoscopique (CEA, C2N).

Informations complémentaires

La date de début du contrat est flexible, entre février 2025 et octobre 2025. Le soutien financier est garanti par le projet QuSig4QuSense financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR 10/2021-10/2026) pour une durée d’un an. Cette durée sera prolongée par une demande de financement complémentaire spécifique au lauréat.