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H/F: Doctorant.e - Contrôle ab initio des défauts pour les technologies Qubits : Cribler, quantifier, qualifier et sélectionner

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

Date Limite Candidature : mardi 18 mai 2021

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Informations générales

Référence : UPR8001-ANNHEM-006
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : mardi 27 avril 2021
Nom du responsable scientifique : Anne HEMERYCK
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 2 novembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les technologies de qubits CMOS constituent l'une des voies les plus prometteuses vers le développement de matériaux quantiques efficaces et peu coûteux. En effet, les qubits à base de silicium (ou de dérivés du silicium) profitent aujourd'hui des procédés de fabrication performants déjà existants aux bilans thermiques maîtrisés. Le silicium fonctionne à une température plus élevée que les qubits supraconducteurs actuels, offrant de bien meilleures possibilités d'intégration dans les dispositifs électroniques. Le développement de cette technologie innovante progresse très rapidement. Cependant, comme le développement est basé sur des étapes d'essai connues sous le nom « d'essais et erreurs », les coûts technologiques associés sont encore élevés et son optimisation en termes de caractérisation, de découverte et de conception de nouveaux qubits à base de silicium en est encore à ses débuts.
Ce sujet de thèse propose d'aider le développement technologique du qubit CMOS notamment par une approche de modélisation permettant de cribler, quantifier, qualifier et sélectionner les défauts potentiels du silicium et d'autres semi-conducteurs destinés à être utilisés comme qubits.
Nous proposons de développer un modèle transversal simple et générique permettant la prédiction des caractéristiques des défauts, basé sur les orbitales moléculaires et la symétrie des défauts. Puis, dans un second temps, nous dressons un catalogue exhaustif des défauts pouvant présenter des propriétés intéressantes pour de telles applications en utilisant des techniques de modélisation élaborées, au niveau ab initio et au-delà. L'objectif final de ce travail sera de proposer une base de données exhaustive de défauts qui pourra être proposée aux industriels. De plus, des expériences dédiées seront menées dans le cadre de cette thèse pour valider et comparer les prédictions des modèles.

Contexte de travail

Cette thèse sera partiellement financée par l'Institut Quantique Occitan, créé dans le cadre des Défis clés de la Région Occitanie. Cette thèse d'une durée de 3 ans s'effectuera en co-direction entre le LAAS-CNRS de Toulouse en France (Dr Anne Hemeryck), le CNR-IOM de Trieste en Italie (Dr Layla Martin Samos) et co-encadrée par le CEA-DAM-DIF d'Arpajon en France (Dr Nicolas Richard). La thèse sera rattachée à l'Université de Toulouse III-Paul Sabatier. Le-la doctorant.e sera donc amené.e à réaliser sa thèse aussi bien à Trieste et à Toulouse. Le-la doctorant.e pourra profiter des supercalculateurs auxquels le LAAS-CNRS et le CNR-IOM ont accès et sera en interaction avec des chercheurs en science des matériaux et des ingénieurs en microélectronique. Le travail sera réalisé dans le cadre d'une collaboration active avec la SISSA à Trieste, Italie (Dr G. Herrero Saboya, Prof S. De Gironcoli) et UNG en Slovénie (Dr L. Giacomazzi) dans laquelle l'étudiant.e sera impliqué.e.

Nous recherchons un candidat qualifié et motivé, qualifié en physique du solide, physique théorique et Linux. Une expérience des calculs ab initio et en programmation informatique serait un plus.

Contraintes et risques

aucun

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