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Doctorant en Recherche expérimentale sur l'optomécanique quantique dans les fluides (H/F)

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

Date Limite Candidature : lundi 28 juin 2021

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Informations générales

Référence : UMR7162-NATMER0-012
Lieu de travail : PARIS 13
Date de publication : lundi 7 juin 2021
Nom du responsable scientifique : Ivan FAVERO
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Recherche expérimentale sur l'optomécanique quantique dans les fluides.
Peut-on utiliser la lumière pour sonder les interactions entre un système mécanique et un fluide au niveau quantique ?
Dans la famille des capteurs quantiques, les résonateurs nanomécaniques ont la spécificité de permettre la détection de presque tout type de signal physique. Grâce aux récentes avancées en optomécanique [1], leur mouvement est mesuré optiquement avec une sensibilité et une vitesse sans précédent (10^(-18) m/√Hz à la fréquence GHz démontrée par exemple dans notre équipe [2,3]), ouvrant de nouveaux types d'expériences en biophysique [4].
Dans ce projet de thèse, nous allons employer ces atouts de la détection optomécanique pour sonder optiquement les interactions entre un résonateur nanomécanique et un fluide. L'ambition est de pousser l'investigation jusqu'au niveau quantique, c'est-à-dire dans un régime où le fluide présente un comportement quantique, contrôlé par la lumière, et ensuite dans un régime où le système mécanique fonctionne lui-même comme un système quantique.
À cette fin, nous utiliserons une technologie de résonateurs nanooptomécaniques construits dans la famille des semi-conducteurs III-V, habituellement employés en optoélectronique. Les dispositifs optomécaniques intégrés issus de cette technologie présentent plusieurs avantages : ils peuvent être immergés dans différents fluides, tout en permettant un fonctionnement optomécanique dans le régime quantique, et en même temps ils accueillent des quasi-particules lumière-matière de type polaritons, qui peuvent adopter des phases fluides quantiques contrôlées.
Le projet de thèse, mené dans le cadre du projet ERC NOMLI [5], vise ainsi à simuler et à comprendre l'évolution d'un système quantique vivant dans un environnement fluide.

1] I. Favero, et K. Karrai. Nature Photonics 3, 201 (2009).
[2] L. Ding, C. Baker, P. S., A. Lemaitre, S. Ducci, G. Leo et I. Favero. Phys. Rev. Lett. 105, 263903 (2010).
3] E. Gil-Santos, C. B, D. T. N., A. L., C. G, G. Leo, S. Ducci et I. Favero. Nature Nanotechnology 10, 810 (2015).
4] E. Gil-Santos, et al. Nature Nanotechnology 15, 469 (2020).
5] https://cordis.europa.eu/project/id/770933

Contexte de travail

Le laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ) est une unité mixte de recherche (UMR 7162) du CNRS et de l'Université de Paris D, installée sur le campus de Paris Rive Gauche. Il implique environ 120 personnes au total avec un effectif permanent d'une cinquantaine de personnes.
Le doctorant sera rattaché à la partie optomécanique de l'équipe Dispositifs Optiques Nonlinéaires (DON). Cette équipe est composée de quatre chercheurs et enseignants-chercheurs et d'un ingénieur de recherche.

Contraintes et risques

Aucune contrainte ou risque spécifique. Activité expérimentale impliquant l'utilisation de lasers et la nanofabrication en salle blanche.

Informations complémentaires

Profil demandé : Master 2 de physique niveau recherche. Motivation, dévouement au travail, curiosité.

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