Missions

Notre groupe d’Optique Quantique à l’Etat Solide, au Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, a développé une expertise importante dans le contrôle de l’interaction lumière-matière à l’échelle de bits quantiques uniques.

Nous développons des ressources cruciales pour les technologies quantiques photoniques, incluant des sources ultrabrillantes de photons uniques [1]. En parallèle, nous avons développé des interfaces efficaces entre un unique qubit de matière (le spin d’un porteur de charge unique dans une boîte quantique semiconductrice) et des qubits photoniques (la polarisation de photons uniques) [2]. Nous avons également développé une importante expertise dans la compréhension de la physique de l’état solide gouvernant à la fois la dynamique du spin et les interactions entre boîte quantique et photons [3].

De telles interfaces spin-photon sont depuis longtemps envisagées, par exemple, pour implémenter des opérations entre spins distants, médiées par les photons, aussi bien que des opérations entre photons, médiées par un spin.

Dans ce contexte, les principales missions de la personne recrutée consisteront à :

- Développer des expériences utilisant les interfaces comme réceptrices de photons incidents, pour l’implémentation de portes logiques spin-photon et photon-photon.

- Utiliser ces mêmes dispositifs pour générer des états exotiques (non-gaussiens) de la lumière.

- Mettre en place des techniques permettant d’améliorer la cohérence du qubit de spin, pour pouvoir intriquer de nombreux photons via un même spin.


[1] Nature Photonics 10, 340 (2016); Nature Photonics 13, 803 (2019)

[2] Nature Communications 6, 6236 (2015); Nature Photonics 17, 582 (2023); Nature Communications 15, 598 (2024)

[3] Optica 4, 1326 (2017); Quantum Science & Technology 8, 025021 (2023); arXiv:2401.14976 (2024)

Activités

- Concevoir et mener des mesures d’optique quantique basées sur l’excitation résonante et le pompage optique cohérent d’atomes artificiels (boîtes quantiques semiconductrices).

- Manipuler des cryostats magnéto-optiques, des lasers continus et pulsés, des systèmes de modulation optique ultra-rapide, ainsi que des détecteurs et des cartes électroniques permettant l’analyse de corrélations à plusieurs photons.

- Analyser des données expérimentales mêlant des phénomènes d’optique quantique et de physique de l’état solide.

- Encadrer des doctorant(e)s et des stagiaires.

- Assurer une collaboration et un partage d’information efficaces avec les autres activités des équipes du groupe GOSS.

- Assurer la communication des résultats via l’écriture d’articles et des présentations en conférences.

Compétences

Nous recherchons d'excellents candidats (H/F) titulaires d'une thèse expérimentale avec une expérience dans une (ou plusieurs) des thématiques du poste : technologies quantiques, optique quantique, physique quantique de l’état solide, interactions lumière-matière, nanophotonique…

Profil recherché : personnalité dynamique avec un goût de la prise d'initiative, de l'autonomie et du travail en équipe, ainsi qu'un fort potentiel d'apprentissage de techniques nouvelles.

Contexte de travail

Ce travail se situe au sein du groupe GOSS, du Département de Photonique du C2N, où une forte activité en optique quantique et nanophotonique est développée de façon collaborative, sur divers thèmes de recherche (exemples : interfaces lumière-matière, physique du spin dans les semiconducteurs, fluides quantiques de polaritons, nanophononique et nanoacoustique ultrarapide...).

Au-delà des expériences de physique fondamentale, les activités de l’équipe d’accueil incluent une activité de valorisation (instruments auto-calibrables en polarisation), ainsi qu’une activité théorique (simulations de dispositifs d’électrodynamique quantique en cavité), qui représentent des atouts clés pour le présent post-doctorat.

Le poste proposé est financé dans le cadre du projet OQuLus, qui s’inscrit dans le PEPR Technologies Quantiques (plan quantique, France 2030). Le consortium OQuLus rassemble les expertises de groupes français aux résultats internationalement reconnus, allant de la physique des semi-conducteurs à l’optique intégrée, à la fois pour l’encodage numérique (variables discrètes) et pour l’encodage analogique (variables continues) d’information dans de la lumière quantique.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Utilisation de lasers. Travail expérimental en optique