Description du sujet de thèse

La sensibilité inégalée des capteurs quantiques promet une pléthore d'applications industrielles percutantes. En particulier, des résonateurs avec des temps de cohérence mécanique de l'ordre de 10 à 100 millisecondes à 10 mK ont récemment été mis en évidence. Ces dispositifs pourraient être utilisés comme mémoires quantiques dans des systèmes hybrides de communication et de calcul quantiques. Ils pourraient également être utilisés pour tester des aspects fondamentaux de la mécanique quantique. Dans le même temps, la réfrigération par désaimantation nucléaire (NDR), produisant des températures de cryostat au niveau du microkelvin, a été appliquée à l'optomécanique micro-ondes, produisant un refroidissement passif à l'état fondamental de modes mécaniques d'environ 10 MHz. Cependant, les chercheurs dans ces deux domaines n'ont pas encore combiné le NDR avec des résonateurs mécaniques fonctionnalisés à ultra-haut Q avec des temps de cohérence mécanique supérieurs à 10 ms. Étant donné que la largeur de raie mécanique Γ_m de ces dispositifs augmente avec la température même à 10 mK, les expériences actuelles semblent manquer du temps de cohérence mécanique potentiel total 1/(Γ_m n_th ) pour l'occupation thermique des phonons n_th qui peut être obtenue en refroidissant à des températures de bain plus basses. Nous utiliserons des dispositifs optomécaniques de pointe connus pour avoir une dissipation mécanique exceptionnellement faible, proche de 10 mK. Grâce aux cryostats optomécaniques microondes microkelvin du groupe Néel Ultra-Basses Températures, uniques au monde, nous refroidirons les dispositifs à des températures inférieures à 1 mK afin d'atteindre un temps de cohérence quantique mécanique record de 1 seconde.

Compétences attendues :
Le candidat doit être très motivé pour résoudre des problèmes difficiles en physique expérimentale à basse température.
De plus, il doit avoir une solide formation théorique en mécanique quantique et en physique du solide. En particulier, expérience en mesures cryogéniques, acquisition de données automatisée, travail en salle blanche et anglais courant.

Contexte de travail

L'Institut NÉEL est une Unité propre de recherche du CNRS (UPR2940) conventionnée avec l'Université Grenoble Alpes.
Situé à Grenoble, ce laboratoire de recherche en physique de la matière condensée dispose d'un effectif de 450 personnes dont 175 chercheurs et chercheurs enseignants. Installée sur 20 000 m2, l'activité de recherche de l'Institut Néel est centrée sur la recherche fondamentale en physique de la matière condensée avec des incursions dans les domaines de la chimie, l'ingénierie et les sciences du vivant.
L'Institut NEEL possède une expertise technologique du plus haut niveau fortement intriquée avec les projets de recherche. Son activité principalement expérimentale s'appuie sur de fortes compétences transversales en physique théorique analytique et numérique.
Équipe d'accueil: Ultra-basses températures du MCBT-Institut Néel

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.

Contraintes et risques

Les principaux risques sont liés aux fluides cryogéniques.