THESE Conception et test de circuits cryogéniques pour l´ordinateur quantique à l'aide de l'apprentissage automatique (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

La conception de circuits cryogéniques a pris une importance considérable ces dernières années, notamment pour des applications telles que les ordinateurs quantiques, l’exploration spatiale et les applications de détection à très basse température. Il est nécessaire de disposer d'électronique d'interface présentant une consommation d'énergie extrêmement faible à des températures pouvant descendre jusqu'à 4 K. La conception de ces circuits est compliquée en raison de l'absence de kits de conception standard permettant leur simulation à ces températures. De plus, les méthodologies de conception traditionnelles, qui s'appuient sur des modèles empiriques de transistors, nécessitent souvent des simulations itératives, ce qui rend le processus long et coûteux en ressources de calcul.
Ce sujet de thèse vise à faciliter la conception et le test de circuits cryogéniques à l’aide de techniques d’apprentissage automatique (Machine-Learning), en se concentrant sur la technologie FD-SOI 28 nm pour le développement d’interfaces de contrôle et de lecture destinées aux bits quantiques en silicium. Cette thèse portera sur la modélisation, la conception et les tests de dispositifs et de circuits cryogéniques, en exploitant les techniques de ML pour des tâches telles que : (1) l’extraction de modèles de transistors pour les analyses DC, AC/RF et du bruit, ces modèles étant adaptés pour fonctionner jusqu’à des températures cryogéniques ; (2) l’étude des corrélations entre le comportement des circuits et la température, pouvant être utilisées pour des tests de sélection de dispositifs cryogéniques à température ambiante ; (3) la prédiction et le réglage du comportement des circuits à température cryogénique en fonction des mesures effectuées à température ambiante, à l’aide de modèles basés sur les données ; (4) la synthèse analogique et l’optimisation de circuits cryogéniques à l’aide de l’apprentissage par renforcement. De plus, des techniques d’IA générative pourront être explorées afin de proposer de nouvelles architectures de circuits adaptées aux conditions cryogéniques, en exploitant les modèles basés sur les données extraites. Les techniques développées feront l’objet de démonstrations expérimentales sur des dispositifs en silicium.
Compétences souhaitées
Le candidat doit avoir une formation en ingénierie dans le domaine de la microélectronique RF, et justifiant d'une expérience dans l'utilisation d'outils de CAO électronique (E-CAD) tels que Cadence Virtuoso et Keysight ADS. De solides compétences en programmation sont requises. Une expérience des outils et techniques d'IA serait un atout.

Votre Environnement de Travail

Le laboratoire TIMA est un laboratoire public de recherche sous la tutelle du CNRS, de Grenoble INP et de l’UGA. Il est situé à Grenoble, sur le site Viallet de Grenoble INP-UGA (46 avenue Félix Viallet). TIMA est une équipe cosmopolite de 150 personnes environ, avec des chercheurs du monde entier (chercheurs permanents, enseignants-chercheurs, doctorants, post-doctorants, CDD ingénieurs, collaborateurs scientifiques, invités et stagiaires). Les sujets de recherches couvrent la spécification, la conception, la vérification, le test, les outils CAO et méthodes d’aide à la conception pour les systèmes intégrés. Une grande partie de la recherche s’effectue dans le contexte de projets coopératifs, avec des partenaires industriels et académiques, financés par des contrats régionaux, nationaux et européens. Le laboratoire entretient ainsi de forts contacts avec le milieu industriel et académique qui réclament une implication professionnelle tant sur le plan logistique que relationnel.

Ce projet sera développé au moyen d´un contrat de recherche avec le Conseil National de la Recherche Scientifique (CNRS) dans le cadre du projet Q-loop (programme Large Scale Quantum) de l'Institut de recherche technologique Nanoelec.
Les travaux de design vont se développer au Laboratoire TIMA (Université Grenoble Alpes/CNRS) et au CEA LETI, et la mesure des circuits fabriqués sera réalisée au CEA-LETI. Les technologies 28 nm FD-SOI de STMicroelectronics seront utilisées pour la fabrication.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

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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