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Doctorat en théorie des interfaces spin-photon (H/F)

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Informations générales

Référence : UPR2940-FLOPOI-017
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : vendredi 25 octobre 2019
Nom du responsable scientifique : Alexia Auffeves
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 juin 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Le travail de thèse consiste à construire un cadre théorique complet pour modéliser des protocoles de génération d'intrication photon spin et de portes quantiques photoniques déterministes. Le système à modéliser est un résident résidant dans un QD intégré dans une cavité directionnelle telle qu'un guide d'onde à cristal photonique ou un micropilier, et sera implémenté dans les différentes plateformes physiques étudiées dans le consortium. De tels supports optiques sont connus pour fournir des non-linéarités géantes, permettant de mettre en œuvre des portes photoniques. Le doctorant abordera les objectifs suivants: (i) Développer un cadre analytique et numérique complet pour décrire les expériences menées dans le consortium. Pour ce faire, un formalisme d'entrée-sortie dédié sera mis en place, qui inclura des imperfections expérimentales telles que la décohérence induite par l'état solide, la coopérativité finie et des schémas de détection réalistes (efficacité de détection, choix de la base de polarisation). (ii) Modélisation de l'intrication à deux photons médiée par le couplage au spin résident. Évaluation de la fidélité de la porte et optimisation des paramètres expérimentaux. (iii) Fixer des limites au nombre de photons qui peuvent éventuellement être intriqués pour des temps de cohérence de spin réalistes.
Le doctorant fournira le support théorique utile au développement des portes photon-photon développées dans le consortium. Des études théoriques approfondies seront menées pour comprendre les limites potentielles des dispositifs réels et des stratégies seront proposées pour améliorer les performances des portes.

Contexte de travail

Le projet de thèse fait partie du projet ITN «QUDOT-TECH» (www.qudot-tech.eu), qui vise à construire une plate-forme pour le traitement de l'information quantique (QI) sur puce intégrants sources à photon unique à base de Quantum Dots (QD), guides d'ondes, non-linéarités et détecteurs. QUDOT-TECH rassemble les principaux partenaires académiques et industriels européens pour montrer que, grâce à un effort combiné, les verrous technologiques actuels peuvent être levés. Les applications à long terme de cette recherche vont du machine learning au tri des bases de données.
Le candidat sera accueilli dans le groupe théorique de A. Auffèves (CNRS, Néel) et bénéficiera de l'environnement dynamique de Grenoble pour l'ingénierie quantique. Il / elle travaillera en étroite collaboration avec les groupes expérimentaux du consortium auxquels il / elle apportera un soutien théorique. Des séjours dans les nœuds du consortium sont prévues pour améliorer les compétences du candidat dans les domaines suivants: décohérence induite par les phonons, technologie des cristaux photoniques, réalisation expérimentale d'intrication à plusieurs photons, commercialisation des dispositifs quantiques. Enfin, le candidat bénéficiera des actions de formation organisées au sein de l'ITN.
Les candidats doivent avoir des compétences avancées en mécanique quantique, en optique quantique théorique et en outils numériques. Des expériences antérieures à l'état solide seront appréciées. Le candidat peut être de n'importe quelle nationalité. Les candidats ne doivent pas avoir résidé ou exercé leurs activités - travail, études, etc. - dans le pays de leur organisation d'accueil pendant plus de 12 mois au cours des 3 années précédant immédiatement le début de la thèse. Les candidats doivent, au moment de leur recrutement, être au cours des quatre premières années de leur carrière de chercheur.

Informations complémentaires

Une indemnité complémentaire est accordée + une allocation familiale selon situation.

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