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Thèse sur l'étude des échanges d'énergies à l'échelle quantique H/F

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Informations générales

Référence : UMR9001-PASSEN-001
Lieu de travail : PALAISEAU
Date de publication : jeudi 7 février 2019
Nom du responsable scientifique : Pascale Senellart
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 mai 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 1 768,55 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

La thermodynamique quantique est un domaine émergent qui vise à résoudre des problèmes à la fois fondamentaux et application, en abordant des questions simples telles que la définition de la chaleur, du travail et de la production d'entropie en régime quantique. La cohérence quantique est-elle une ressource énergétique? Quel est le coût énergétique du traitement de l'information quantique? Il est essentiel de répondre à ces questions ouvertes, en particulier maintenant que les technologies quantiques progressent rapidement.

L'objectif de cette thèse est de rechercher expérimentalement des preuves de signatures thermodynamiques quantiques liées à la présence de cohérence dans un dispositif quantique modèle. Le projet propose de mettre en œuvre un «moteur» quantique basé sur un seul atome artificiel (une boite quantique à semi-conducteur) dans une cavité couplée à un champ laser. En plaçant un seul atome dans une cavité, on peut contrôler son couplage à la lumière à volonté. Symétriquement, la réponse optique d'un champ lumineux incident permet de mesurer très efficacement l'état de l'atome. Cette configuration expérimentale unique permet de détecter les échanges d'énergie entre le champ lumineux et l'atome au niveau quantique.

Contexte de travail

Ce travail de doctorat s'inscrit dans le projet ANR Qu-Dice, où notre équipe collabore avec le groupe Alexia Auffeves (Institut Néel Grenoble) et Igor Dotesenko (Collège de France) pour étudier la thermodynamique quantique dans les systèmes d'électrodynamique quantique à cavité. Nous accueillons d'excellents étudiants dotés d'une solide formation en physique quantique et d'un goût prononcé pour les études expérimentales et le travail d'équipe.

Contraintes et risques

Mesures d'optique, lasers, cryogénie, électronique rapide.

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