Porte à deux bits quantiques à base d'hétérostructures de Germanium

CEA; Grenoble; Sur place; EUR 28 000 - 35 000; Plein temps

Résumé du poste

Une organisation de recherche en physique recherche un doctorant pour travailler sur les qubits de spin en germanium. Ce projet explorera la conception de dispositifs quantiques innovants, mettant l'accent sur la manipulation électrique des spins. Le candidat idéal aura une formation en physique, avec un Master 2 en nanophysique. Le poste est basé à Grenoble et débutera le 1er octobre 2025.

Qualifications

• Formation recommandée : Master 2 en physique, nanophysique.

Responsabilités

• Concevoir des dispositifs de portes à deux qubits.
• Développer des structures innovantes avec des hétérostructures de germanium.

Formation

Master 2 en physique

Nanophysique

Description du poste

Description du sujet de thèse

Nous travaillons sur les qubits de spin en germanium, un matériau prometteur et polyvalent pour concevoir des bits quantiques de spin. Dans ces " hétérostructures ", les trous sont hébergés dans une couche de germanium prise en sandwich entre deux couches de silicium/germanium. Ces trous présentent une mobilité très élevée et, contrairement aux spins électroniques qui ne sont sensibles qu'aux champs magnétiques, les spins des trous peuvent être manipulés par un champ électrique, c'est-à-dire par des tensions sur une grille. Ce contrôle entièrement électrique présente un inconvénient : les spins deviennent sensibles au bruit électrique et donc au bruit de charge dans les dispositifs. Les hétérostructures de germanium sont dotées de grilles métalliques qui écrantent en grande partie le bruit de charge provenant des défauts qu'elles recouvrent; cependant, dans les régions non couvertes par les grilles, les charges non écrantées sont responsables du bruit de charge qui limite le temps de cohérence. Nous sommes en train d'acquérir un équipement de salle blanche unique combinant le dépôt et la gravure de couches atomiques, qui permettra de développer des structures originales où les grilles pénètrent profondément dans l'hétérostructure, afin de contourner l'effet de ces charges solitaires sur la surface dans le cas des grilles en surface. Grâce à cette nouvelle approche, la définition et la manipulation des points quantiques seront extrêmement simplifiées, et nous prévoyons d'obtenir des dispositifs de portes à deux qubits dans cette thèse.

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Porte à deux bits quantiques à base d'hétérostructures de Germanium

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Nous travaillons sur les qubits de spin en germanium, un matériau prometteur et polyvalent pour concevoir des bits quantiques de spin. Dans ces hétérostructures, les trous sont hébergés dans une couche de germanium prise en sandwich entre deux couches de silicium/germanium. Ces trous présentent une mobilité très élevée et, contrairement aux spins électroniques qui ne sont sensibles qu'aux champs magnétiques, les spins des trous peuvent être manipulés par un champ électrique, c'est-à-dire par des tensions sur une grille. Ce contrôle entièrement électrique présente un inconvénient : les spins deviennent sensibles au bruit électrique et donc au bruit de charge dans les dispositifs. Les hétérostructures de germanium sont dotées de grilles métalliques qui écrantent en grande partie le bruit de charge provenant des défauts qu'elles recouvrent; cependant, dans les régions non couvertes par les grilles, les charges non écrantées sont responsables du bruit de charge qui limite le temps de cohérence. Nous sommes en train d'acquérir un équipement de salle blanche unique combinant le dépôt et la gravure de couches atomiques, qui permettra de développer des structures originales où les grilles pénètrent profondément dans l'hétérostructure, afin de contourner l'effet de ces charges solitaires sur la surface dans le cas des grilles en surface. Grâce à cette nouvelle approche, la définition et la manipulation des points quantiques seront extrêmement simplifiées, et nous prévoyons d'obtenir des dispositifs de portes à deux qubits dans cette thèse.

Université / école doctorale

Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Université Grenoble Alpes

Localisation du sujet de thèse

Site
Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée: master2 physique, nanophysique

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

SCHMITT Vivien [e-mail]
CEA
DRF/IRIG/PHELIQS
CEA Grenoble

Tuteur / Responsable de thèse

JEHL Xavier [e-mail]
CEA
DRF/IRIG//PHELIQS
lnstitut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (lRlG)
CEA-Grenoble
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 09
France
04.38.78.90.45

En savoir plus

www.lateqs.fr