Interactions atomes-photons avec un guide d'onde nanostructuré possédant une dispersion exotiqu[...]

euraxess.ec.europa.eu - Jobboard; France; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Une opportunité de doctorat à l'Université Paris-Saclay dans le domaine de l'électrodynamique quantique et des technologies quantiques. Le candidat devra mener des recherches sur un guide d'onde nanostructuré, impliquant à la fois des travaux théoriques et des calculs numériques pour explorer le couplage des atomes à des guides photoniques. Le début de la thèse est prévu pour le 1er octobre 2025.

Prestations

Financement public

Collaboration avec le projet ANR

Qualifications

• Forte expertise en électrodynamique quantique et nanophotonique.
• Capacité à effectuer des calculs numériques complexes.
• Connaissance des systèmes d'interaction lumière-matière.

Responsabilités

• Explorer le rôle de la dispersion dans les propriétés collectives d'un ensemble d'atomes.
• Conduire des recherches théoriques en électromagnétisme classique et quantique.
• Collaborer dans un projet de recherche financé par l'ANR.

Formation

Doctorat en physique ou domaine connexe

Description du poste

Organisation/Company Université Paris-Saclay GS Physique Research Field Engineering » Electronic engineering Researcher Profile Recognised Researcher (R2) Leading Researcher (R4) First Stage Researcher (R1) Established Researcher (R3) Country France Application Deadline 30 Jul 2025 - 22:00 (UTC) Type of Contract Temporary Job Status Full-time Is the job funded through the EU Research Framework Programme? Not funded by a EU programme Is the Job related to staff position within a Research Infrastructure? No

Offer Description

La feuille de route des technologies quantiques est jalonnée de plusieurs étapes importantes. Parmi elles, la réalisation de fortes interactions lumière-matière au niveau du photon unique est un objectif majeur, aussi bien d'un point de vue fondamental que d'un point de vue technologique, et différentes stratégies ont été explorées pour atteindre cet objectif. De nombreux travaux récents ont étudié des systèmes sans cavité, c'est-à-dire basés sur des configurations à simple passage. Dans ce contexte, l'interaction atome-photon peut être augmentée en utilisant des guides d'onde aux dimensions sub-longueur d'onde qui permettent un fort confinement du champ électromagnétique dans les directions transverses. C'est le domaine émergent de l'électrodynamique quantique en guide d'onde (waveguide QED). Récemment, nous avons conçu un guide d'onde nanostructuré basé sur un cristal photonique avec une géométrie innovante : le guide peigne asymétrique. Grâce à une brisure de symétrie transverse bien choisie, le guide peigne permet de réduire les limitations d'autres structures existantes et ouvre de nouvelles perspectives aussi bien expérimentales que théoriques. En particulier, le guide peigne asymétrique supporte un mode lent qui possède une dispersion quartique au lieu de la dispersion habituelle qui est parabolique. L'objectif de la thèse sera d'explorer le rôle de la dispersion du guide d'onde dans la construction des propriétés collectives d'un ensemble d'atomes couplés à un guide à cristal photonique à mode lent. L'étude reposera sur de la théorie (électromagnétisme classique et quantique, nanophotonique) et des calculs numériques. Elle fait partie d'un projet de recherche collaboratif financé par l'ANR.
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The quantum technologies roadmap is marked by several milestones. Achieving strong light-matter interactions at the single photon level is a long-standing goal of both fundamental and technological importance, and various approaches have been explored to reach it. Many recent works have studied cavity-free systems, based on single-pass configurations. In this context, the atom-photon interaction can be increased by using sub-wavelength waveguides that confine the electromagnetic field to deeply subwavelengths scales in the transverse directions. This is the emerging field of waveguide QED. Recently, we have designed a nanostructured waveguide based on a photonic crystal with an innovative geometry : the asymmetric comb waveguide. Thanks to a well-designed transverse symmetry breaking, the asymmetric comb mitigates the weaknesses of existing structures and opens new perspectives. In particular, the asymmetric comb waveguide supports a slow mode that follows a quartic dispersion instead of the usual parabolic dispersion. The objective of the PhD will be to explore the role of the waveguide dispersion in the building of the collective properties of an ensemble of atoms coupled to a slow-light photonic-crystal waveguide.The study will rely on theory (classical and quantum electrodynamics, nanophotonics) and numerical calculations. It is part of a collaborative ANR research project.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Funding category: Autre financement public

ANR