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Chercheur postdoctoral: optique quantique dans des réseaux de microcavités couplées H/F

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

Date Limite Candidature : vendredi 11 décembre 2020

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Informations générales

Référence : UMR9001-SYLRAV-002
Lieu de travail : PALAISEAU
Date de publication : jeudi 5 novembre 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 janvier 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : Entre 3100 et 3900 euros bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Un poste de chercheur postdoctoral (24 mois avec possibilité d'extension) s'est ouvert pour mener des recherches expérimentales sur les fluides quantiques de lumière au Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N, Université Paris-Saclay, France), dans le cadre du projet ERC ARQADIA « Matériaux quantiques artificiels avec des photons : physique à N-corps et topologie » dirigé par Sylvain Ravets. L'objectif général du projet est d'étudier, dans des réseaux de microcavités couplées, les propriétés quantiques de la lumière. La recherche sera menée au sein de l'équipe « fluides quantiques de polaritons » du C2N (http://www.polaritonquantumfluid.fr), en étroite collaboration avec Sylvain Ravets et Jacqueline Bloch.

Activités

Les fluides quantiques de la lumière émergent dans les microcavités semi-conductrices, où les excitations de lumière (photons) et électroniques (excitons) peuvent être confinés dans de très petits volumes. Le couplage fort lumière-matière qui en résulte donne lieu à des quasi-particules hybrides appelées polaritons. Les polaritons se propagent comme des photons mais interagissent aussi avec leur environnement via leur partie matière. Contrairement aux systèmes conservatifs, comme les atomes froids, les polaritons de cavité sont intrinsèquement dissipatifs et peuvent donc être utilisés pour réaliser la simulation quantique de systèmes ouverts. En outre, les corrélations quantiques entre polaritons peuvent être imprimées directement sur les photons qui s'échappent du système, réalisant ainsi de nouvelles sources de lumière quantique.
Au cœur de ce projet de recherche se trouvent des réseaux de résonateurs couplés, qui seront réalisés dans la salle blanche du C2N. De tels réseaux permettent de réaliser l'ingénierie de la dispersion des polaritons afin de contrôler leur dynamique. Un défi important sera d'induire des interactions polariton-polariton suffisamment fortes pour générer des corrélations quantiques entre les polaritons. Plusieurs idées seront explorées pour obtenir de nouvelles structures de cavité avec des propriétés optiques optimisées, et comportant des matériaux actifs permettant d'augmenter les interactions entre polaritons. Les propriétés physiques de ces matériaux synthétiques seront sondées par spectroscopie optique et par des mesures d'optique quantique à température cryogénique. La nature quantique des états générés sera révélée en mesurant les corrélations spatio-temporelles entre les photons qui s'échappent des réseaux de microcavités. Cela sera réalisé pour différentes dimensions (1D, 2D), et diverses géométries du réseau. Nous nous intéresserons en particulier aux réseaux à la structure de bande topologiquement non triviale, obtenus en appliquant un champ magnétique intense pour briser la symétrie par renversement du temps. Par conséquent, cette plateforme offrira une occasion unique d'étudier l'interaction entre les non-linéarités et la topologie dans des systèmes ouverts.

Compétences

Le chercheur postdoctoral recruté sera impliqué dans la conception et la fabrication des échantillons, l'étude expérimentale de la dynamique hors équilibre des polaritons, ainsi que la modélisation théorique des expériences par des simulations. Il participera activement aux réunions hebdomadaires du groupe et participera à la co-supervision des doctorants travaillant sur d'autres projets liés à la topologie ou à l'optique non linéaire. Le candidat doit être un chercheur très motivé et montrer une certaine indépendance et créativité. De solides compétences en physique expérimentale sont nécessaires, ainsi que des connaissances solides en photonique, en physique de l'état solide et en physique quantique. Les candidats doivent avoir obtenu un doctorat récemment, et avoir montré leur capacité à publier des articles scientifiques dans des revues prestigieuses.

Contexte de travail

Le C2N (Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies) est une unité mixte de recherche de l'Université Paris Saclay et du CNRS située à Palaiseau (91). Constituée d'environ 410 personnes, les thématiques de recherche du C2N sont la photonique, la nanoélectronique, les matériaux, les microsystèmes et la nanobiofluidique. L'offre de poste se situe au sein du département de photonique, dans le groupe de recherche GOSS, sous la supervision de Sylvain Ravets (chargé de recherche au CNRS) et en étroite collaboration avec Jacqueline Bloch (directrice de recherche au CNRS).

Informations complémentaires

Les candidats devront envoyer les documents suivants à S. Ravets (sylvain.ravets@c2n.upsaclay.fr) et/ou J. Bloch (jacqueline.bloch@c2n.upsaclay.fr):
- CV détaillé (pdf)
- Lettre de motivation (pdf)
- Les candidats devront aussi demander à deux chercheurs référent de nous faire parvenir directement des lettres de recommandation.

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