Description du sujet de thèse

Allocation de thèse en physique théorique : réseau d'oscillateurs opto-mécaniques pour le calcul neuromorphique

Contexte. Les progrès récents en micro et nanofabrication ont permis de concevoir des micro et nanorésonateurs dont les propriétés mécaniques sont contrôlées par des tensions de grille externes et des courants électriques . En particulier, il a été démontré que les résonateurs à base de membranes 2D en SiN [1] présentent un couplage capacitif important avec l'électrode de grille et des facteurs de qualité élevés, ce qui en fait des candidats idéaux pour une intégration ultérieure dans des circuits. En effet, on a prédit que les réseaux de ces micro et nano-résonateurs se synchroniseraient du fait de leurs non-linéarités mécaniques [2,3], leur faible taux de dissipation et leur couplage mécanique et optomécanique mutuel. Cela suggère de les utiliser dans des dispositifs innovants comme blocs élémentaire pour effectuer des calculs neuromorphiques [4,5].

Dans ce projet de thèse, financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR), nous étudierons, du point de vue de la physique théorique, le mécanisme de synchronisation de phase de réseaux de résonateurs à base de membranes 2D SiN, couplés à un circuit optomécanique micro-ondes unique. L'objectif sera de comprendre la dynamique de ces systèmes et d'explorer leurs capacités en tant que réseaux neuronaux. Nous étudierons également leur comportement dans le régime quantique.


Le profil du(de la) candidat(e). Le(la) candidat(e) au projet de doctorat doit être titulaire d'un master en physique ou l'obtenir avant l'été 2023. Une formation en physique de la matière condensée, en optique quantique, en physique mésoscopique ou en physique statistique serait un atout.

References:
[1] X. Zhou, et al., Nano Letters, 21, 13, 5738-5744 (2021)
[2] M. H. Matheny, et al., Phys.Rev.Lett. 112, 014101 (2014).
[3] G. Heinrich, et al., Phys. Rev. Lett. 107, 043603 (2011).
[4] M. Romera, et al., Nature 563, 230–234 (2018)
[5] Frank C. Hoppensteadt, et al., IEEE Transactions, 48, 2, 133-138, (2001).

Contexte de travail

Le (la) candidat(e) sera encadré(e) par Fabio Pistolesi et Rémi Avriller au LOMA, un laboratoire du CNRS et de l'Université de Bordeaux. Il (elle) bénéficiera d'un environnement scientifique dynamique. Le projet est financé par l'ANR et implique deux groupes expérimentaux (l'un à Grenoble et l'autre à Lille), avec lesquels le projet sera développé.

Contraintes et risques

Le candidat peut contacter pour toute question F. Pistolesi ou R. Avriller, Fabio.Pistolesi@u-bordeaux.fr, Remi.Avriller@u-bordeaux.fr. Il/elle doit prévoir deux lettres de recommandation.