Missions

En nanoélectronique quantique, l'un des buts majeurs est l'utilisation de mécaniques quantiques pour le développement de nanoprocesseurs qui sont de plus en plus efficient. Cela nécessite la capacité de contrôler les phénomènes quantiques à l'échelle d'un seul électron dans les nanostructures. Dans ce contexte, le degré de liberté du spin des électrons a été identifié comme un potentiel candidat pour le soutien de l'information quantique. Nous pouvons définir le bloc élémentaire du nanoprocesseur en capturant un seul électron (et donc son spin) à l'intérieur d'une boîte quantique. Le développement d'un circuit quantique suivra la même méthode que la conception de circuits microélectronique, en connectant les briques élémentaires, tout en respectant les contraintes de contrôle des spins individuels. Aujourd'hui, dans les systèmes de boîtes quantiques, toutes les opérations élémentaires nécessaires au fonctionnement d'un processeur quantique ont été démontrées dans les spins piégés des hétérostructures d'AsGa. L'effort de la communauté des spin qubits se tourne vers la transposition de ces démonstrations de spins piégés dans des structures en silicium, dont la fabrication est compatible avec les procédés industriels de fabrication des CMOS.
Le candidat développera des recherches sur la lecture et le contrôle cohérent de la boîte quantique d'un seul électron pour former le qubit de spin. En particulier, le candidat étudiera l'interfaçage des qubits de spin avec des matériaux magnétiques. Il sera en charge de la mesure des appareils hybrides comprenant un CMOS spin qubit et une unité spintronique (MRAM) qui seront utilisés pour obtenir une lecture rapide et de haute fidélité. Il développera également de nouvelles méthodes pour la conduite cohérente de qubits spin à travers l'EDSR à partir de nanoaimants intégrés et de résonance ferromagnétique.

Activités

La majeure partie du travail consistera à faire des expériences à des températures cryogéniques (<1K) pour évaluer et comparer les différentes stratégies de lecture et de contrôle des spin qubits. Le candidat aura la possibilité de travailler avec des appareils fabriqués à la fonderie du CEA LETI dans une ligne de processus CMOS industrielle. Le candidat travaillera également en étroite collaboration avec les chercheurs de SPINTEC, où il bénéficiera de leur expertise en tant que l'un des principaux laboratoires de recherche spintronique dans le monde. La supervision d'un doctorant fera également partie du poste.

Compétences

Il est obligatoire d'avoir présenté une thèse de doctorat sur les sujets suivants : matière condensée, micro-nanotechnologies ou physique quantique.
Connaissances :
- Bonne connaissance des dispositifs à semi-conducteurs
- Connaissance de la physique des boîtes quantiques et des qubits de spin et/ou des dispositifs spintroniques
- Connaissance du fonctionnement des appareils cryogéniques et de l'expertise des techniques de micro-ondes et de radiofréquences souhaitables
Compétences :
- Bonnes compétences écrites et orales en anglais requises
- Bonne communication
- Capacité à rédiger des rapports/articles
- Capacité à travailler en équipe

Contexte de travail

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre d'une grande collaboration entre le CEA-IRIG, le CEA-LETI et le CNRS-Institut Néel pour développer et faire évoluer la technologie du spin qubit dans le silicium et étudier son évolutivité potentielle. En outre, le demandeur bénéficiera de la collaboration avec SPINTEC sur l'intégration et le fonctionnement des composants magnétiques dans l'appareil CMOS.
L'Institut NEEL, 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. 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.
Au sein de l'institut Néel, l'équipe Quanteca est spécialisée dans l'étude expérimentale de dispositifs électroniques quantiques, depuis les études fondamentales jusqu'aux applications de type technologies quantiques.
L'Institut NEEL est un laboratoire du CNRS. Le CNRS est un établissement public à caractère scientifique et technologique. Il a pour mission d'identifier, d'effectuer ou de faire effectuer, seul ou avec ses partenaires, toutes recherches présentant un intérêt pour l'avancement de la science ainsi que pour le progrès économique, social et culturel. Internationalement reconnu pour l'excellence de ses travaux scientifiques, le CNRS est une référence aussi bien dans l'univers de la recherche et développement que pour le grand public.

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.