Post-doc : Simulation de la dynamique de défauts et de leur impact dans des dispositifs à qubit de spin (H/F)

Description du Poste

Les Missions

Les qubits de spin dans les semi-conducteurs constituent une plateforme prometteuse pour l’informatique quantique, offrant à la fois scalabilité et compatibilité avec les technologies microélectroniques avancées. Cependant, leurs performances sont souvent limitées par des instabilités électriques et des mécanismes de décohérence liés à des fluctuations de l’environnement électrostatique local. En particulier, les défauts à l’échelle atomique dans les matériaux isolants – tels que SiO₂, Al₂O₃ ou le nitrure de silicium – peuvent héberger des systèmes à deux niveaux qui fluctuent dans le temps, induisant du bruit de charge et des effets thermiques susceptibles de dégrader les performances des qubits.
Ce projet postdoctoral vise à étudier l’origine microscopique de ces effets à travers le développement et l’application d’un cadre de simulation multi-échelle. L’accent sera mis sur la modélisation des processus de transfert de charge à des températures cryogéniques, en particulier les transitions de charge médiées par les défauts dans des environnements de dispositifs réalistes sur différentes plateformes matérielles. En combinant simulations atomistiques et modélisation à l’échelle du dispositif, le projet vise à quantifier l’impact de ces processus sur les propriétés des qubits et à distinguer leurs rôles respectifs dans les instabilités des dispositifs et la décohérence induite par le bruit de charge.
Le candidat retenu développera des méthodologies de simulation avancées pour étudier la dynamique des charges sur une large gamme d’échelles de temps et appliquera ces outils pour identifier les mécanismes atomistiques responsables des fluctuations électriques dans les dispositifs à qubits de spin. Ce travail apportera des connaissances clés sur les limitations des technologies actuelles et contribuera à la conception de plateformes de qubits plus stables et cohérentes, adaptées à différents systèmes matériels.

L'Activité

Le poste comprend les activités suivantes :
- La caractérisation atomistique du type de défauts et de leurs taux typiques de chargement/déchargement à l'aide de méthodes ab initio (théorie de la fonctionnelle de la densité).
- L'intégration de ces résultats dans des simulations microscopiques du qubit pour évaluer l'impact du désordre simulé sur les propriétés du qubit de spin.
- La comparaison entre des données expérimentales et des données simulées afin de clarifier l'origine du bruit dans les dispositifs à qubits de spin.
- L'exploration de nouvelles architectures de dispositifs basées sur les découvertes faites lors des phases précédentes, en exploitant ces informations pour faire progresser l'état de l'art de la technologie des qubits de spin.

Votre Profil

Compétences

Le candidat doit être titulaire d’un doctorat en physique quantique, de la matière condensée ou du solide (ou dans des domaines connexes). Des connaissances en physique des qubits de spin ainsi qu’une expérience préalable en modélisation ab initio des défauts dans les matériaux amorphes constituent un atout.
Ce travail comprend la simulation de défauts à l’échelle atomistique à l’aide de codes commerciaux préexistants, ainsi que l’éventuelle évolution de TB_Sim afin d’y intégrer les effets recherchés. Le candidat devra donc posséder des compétences en programmation (Python, Fortran) et maîtriser les environnements Linux (Bash, calcul haute performance (HPC), etc.).

Votre Environnement de Travail

Le candidat travaillera dans l'équipe QuantECA du laboratoire. L'Institut NÉEL, UPR 2940 CNRS, est l'un des plus grands instituts de recherche nationaux français pour la recherche fondamentale en physique de la matière condensée, enrichi d'activités interdisciplinaires aux interfaces avec la chimie, l'ingénierie et la biologie. Il est situé au cœur d'un environnement scientifique, industriel et culturel unique. Rattaché au CNRS Physique, il fait partie de l'un des plus grands environnements de haute technologie d'Europe en micro et nanoélectronique, juste à côté des Alpes françaises.

Rémunération et avantages

Rémunération

Entre 3041,58 € et 3467,33 € mensuels bruts selon expérience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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