Stage - Calibration de circuits photonique dédiée au calcul quantique H/F

CEA; Grenoble; On-site; EUR 6,700 - 13,000; Full time

Benefits offered by this job

Restauration prise en charge

Transport et logement (sous conditions

Encadrants bienveillants et diversité

Job summary

Le CEA, laboratoire LIPS, cherche un stagiaire en calibration de circuits photonique dédiés au calcul quantique. Vous calibrerez des circuits intégrés, appliquerez des consignes électriques pour programmer des matrices arbitraires et évaluerez la fidélité des opérations quantum/photoniques.

Le stage dure 6 mois et se déroule au laboratoire LIPS du CEA-Leti. Vous étudierez des méthodes théoriques et des apprentissages automatiques (PyTorch) pour auto-calibrer le circuit et le tester en conditions

Qualifications

• Étudiant en Master 2 ou équivalent, spécialisé en physique, photonique ou mathématiques appliquées.
• Connaissances en Python et en interfacement hardware pour piloter des circuits.
• Intérêt pour l’optimisation d’algorithmes et la programmation orientée hardware.
• Bonne maîtrise du français et anglais à un niveau intermédiaire.

Responsibilities

• Calibration de circuits photonique et programmation des matrices unitaires.
• Implémentation et optimisation d’algorithmes pour piloter le circuit.
• Test des circuits et évaluation de leur fidélité dans des conditions réalistes.
• Interfaçage et pilotage du hardware avec les instructions complexes.

Skills

Python

Interface hardware

Algorithm optimization

Maths (linéaire)

Education

Bac+5 - École d'ingénieurs

Tools

PyTorch

Job description

Stage - Calibration de circuits photonique dédiée au calcul quantique H/F

Description du poste

Intitulé de l'offre

Stage - Calibration de circuits photonique dédiée au calcul quantique H/F

Sujet de stage

Nous avons développé des circuits en photonique intégrée pour le calcul quantique. Ces circuits contiennent des interféromètres universels, prévus pour appliquer des opérations quantiques à des photons uniques. Mathématiquement, ces opérations se traduisent par de la multiplication de matrices unitaires. Le sujet du stage sera de calibrer ces circuits, c'est-à-dire de trouver et d'appliquer les bonnes consignes électriques afin de programmer des matrices arbitraires, et d'évaluer la fidélité avec laquelle les matrices ont été appliquées. La calibration se fera par une prédiction théorique du comportement du système, et une optimisation algorithmique des consignes électriques afin de trouver une solution idéale.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Nous rejoindre, pour quoi faire ?

Au sein de notre laboratoire, le LIPS, votre rôle sera de tester nos circuits intégrés de calcul photonique et d’effectuer des calculs avec ces derniers. Ces circuits ont été développés au CEA-Leti pour le calcul photonique quantique. Ils permettent de multiplier des matrices dans le domaine optique. Le circuit photonique en question est assemblé sur sa carte de test.

Afin de pouvoir opérer, des instructions complexes doivent être communiquées via un algorithme, pilotant ainsi la centaine d’éléments actifs du circuit, et permettant de programmer le calcul matriciel. Une méthode analytique et une méthode d'apprentissage machine basée sur Pytorch seront utilisées pour entrainer cet algorithme à auto-calibrer le circuit et le tester en conditions réalistes.

L’essentiel de votre stage sera à utiliser et optimiser ces algorithmes, afin de piloter le circuit photonique de calcul. Vous devrez vous familiariser avec le hardware de contrôle et savoir l’interfacer. Puis appliquer et améliorer les algorithmes de programmation du circuit. La preuve de fonctionnement sera d’inscrire avec haute fidélité des matrices aléatoires sur le circuit. Ainsi, certains calculs matriciels pourraient être testés.

Profil du candidat

Qu'attendons-nous de vous ?

Vous êtes étudiant en M2 ou équivalent, spécialisé en physique, en semiconducteurs/photonique ou encore en mathématique appliquées. Vous aimez la programmation, avez des connaissances en Python ou équivalent, et êtes intéressé par l’interfaçage et le pilotage de hardware. Vous cherchez à travailler dans une équipe dynamique et multidisciplinaire autour de la photonique intégrée, venez à notre rencontre pour nous exposer vos compétences et motivations.

Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons :

• Un cadre de recherche unique, dédié à des projets ambitieux au service des grands enjeux sociétaux
• Un environnement de travail high-tech et des équipements de recherche à la pointe de l’innovation
• Un campus au cœur de la métropole, facilement accessible en mobilité douce
• Une participation aux frais de restauration, de transport et de logement (sous conditions)
• Des encadrants bienveillants, passionnés et ayant l’envie de transmettre
• Une politique diversité et inclusion
• De réelles opportunités de carrière à l’issue de votre stage

Tous nos postes sont ouverts aux personnes en situation de Handicap. La Mission Handicap du CEA vous accompagne et met en place les aménagements nécessaires à vos besoins spécifiques

Localisation du poste

France, Auvergne-Rhône-Alpes, Isère (38)

Critères candidat

• Français (Intermédiaire)
• Anglais (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

M2 ou équivalent

Référence

2026-41689

Description de l'unité

Le laboratoire LIPS assure la conception et la caractérisation de composants et circuits photoniques sur silicium. Le portefeuille de composants disponibles recouvre des fonctions passives (guides d'ondes, coupleurs…) et actives (modulateurs, switches, photodétecteurs…) ainsi que des fonctions avancées par l'intégration de matériaux hétérogènes comme l'InP pour réaliser des lasers. Ce panel de composants permet de réaliser ensuite des circuits pour de nombreuses applications comme les datacomm, les lidars, le calcul quantique ou l'intelligence artificielle. Le LIPS comprend une quarantaine de chercheurs et thésards/postdocs.

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs. Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international. Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales : La conscience des responsabilités, La coopération, La curiosité.