Post-Doctorat en Optique Quantique H/F

CNRS

Développer un cadre théorique général pour la caractérisation et la mesure des propriétés quantiques (notamment le squeezing) des morphing supermodes dans des systèmes optiques multimodes driven-dissipatifs, incluant aussi bien des plateformes passives non linéaires que des systèmes actifs lasers. La mission comporte l'élaboration d'outils conceptuels, la modélisation de phénomènes possiblement non-markoviens et l'établissement de liens avec les schémas expérimentaux, en particulier pour la conception et l'ingénierie d'interféromètres à effet mémoire et de protocoles de dégaussification dans la base des morphing supermodes.
Activités
Activités principales :
1. Développer un cadre théorique pour la description des propriétés quantiques de systèmes optiques multimodes driven-dissipatifs, en intégrant notamment les effets non-markoviens.
2. Concevoir et modéliser des schémas d'interférométrie à effet mémoire (IME) et optimiser leur réponse spectrale pour la mesure du squeezing dans la base des morphing supermodes.
3. Élaborer des protocoles de dégaussification dans la base des morphing supermodes et en analyser les performances et les signatures expérimentales.

Activités secondaires :
1. Collaborer étroitement avec les partenaires expérimentaux du projet pour relier les modèles théoriques aux architectures expérimentales disponibles.
2. Contribuer à la rédaction d'articles scientifiques et présenter les résultats lors de conférences, réunions de consortium et séminaires.
3. Encadrer ou accompagner des étudiant·e·s de niveau Master 2 sur des aspects théoriques ou de modélisation liés au projet.
Compétences
Compétences techniques :
1. Solide maîtrise de l'optique quantique à variables continues (squeezing, états non gaussiens, transformations multimodes).
2. Connaissances approfondies en théorie des systèmes quantiques ouverts et en modélisation d'effets non-markoviens.
3. Maîtrise des méthodes symplectiques (Bloch-Messiah, matrices de covariance, analyses modales).
4. Bonne compréhension de la théorie quantique des lasers et des systèmes driven-dissipatifs.

Modélisation et calcul :
1. Capacité à développer des modèles théoriques originaux pour des systèmes optiques multimodes complexes.
2. Pratique confirmée des simulations numériques pour l'étude de systèmes quantiques (Python, MATLAB ou équivalent).
3. Aptitude à concevoir et analyser des algorithmes et outils de calcul pour la dynamique et la caractérisation d'états quantiques.

Compétences méthodologiques :
1. Capacité à connecter modélisation théorique, signatures expérimentales et protocoles de mesure.
2. Forte rigueur scientifique et capacité à mener une analyse critique des hypothèses et résultats.

Savoir-être et compétences transverses :
1. Capacité à travailler en équipe, notamment avec des partenaires expérimentaux au sein d'un consortium international.
2. Aptitude à communiquer clairement des résultats complexes, oralement et par écrit.
3. Capacité à rédiger des articles scientifiques en anglais et à présenter les travaux dans des conférences internationales.
4. Niveau d'autonomie attendu : autonomie modérée à forte dans la conduite du projet de recherche.
Contexte de travail

Le poste s'inscrit dans le cadre du projet ANR PRCI GANDALF (3 ans), consacré à l'exploitation de l'intrication multipartite en régime à variables continues pour des applications en information quantique, détection quantique distribuée et communication quantique. Le projet vise à développer de nouveaux outils expérimentaux et conceptuels permettant la caractérisation complète d'états lumineux multimodes, en s'appuyant notamment sur l'interféromètre à effet mémoire (IME) comme outil fondamental d'analyse.

Le poste est basé au Laboratoire PhLAM (UMR 8523, Université de Lille), situé sur le campus scientifique de Lille, qui rassemble un large ensemble de chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs et doctorants travaillant en photonique, optique quantique, dynamique non linéaire et systèmes complexes. Le/la post-doctorant·e sera accueilli·e au sein du groupe Quantum Systems et travaillera sous la supervision scientifique de Giuseppe Patera.

Le travail s'effectuera dans un contexte fortement collaboratif, en interaction étroite avec deux partenaires expérimentaux majeurs : l'équipe de Virginia D'Auria (INPHYNI, Nice), spécialisée dans la photonique intégrée sur plateformes silicium, et l'équipe d'Olivier Pfister (University of Virginia), qui développe des sources de lumière non classique en optique libre. Ces deux équipes démontreront expérimentalement un intrication CV multipartite à grande échelle, tandis que l'équipe théorique du PhLAM assurera la modélisation, l'interprétation et la validation des protocoles et des états générés.
Le poste s'inscrit dans le cadre du projet ANR PRCI GANDALF (3 ans), consacré à l'exploitation de l'intrication multipartite en régime à variables continues pour des applications en information quantique, détection quantique distribuée et communication quantique. Le projet vise à développer de nouveaux outils expérimentaux et conceptuels permettant la caractérisation complète d'états lumineux multimodes, en s'appuyant notamment sur l'interféromètre à effet mémoire (IME) comme outil fondamental d'analyse.

Le poste est basé au Laboratoire PhLAM (UMR 8523, Université de Lille), situé sur le campus scientifique de Lille, qui rassemble un large ensemble de chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs et doctorants travaillant en photonique, optique quantique, dynamique non linéaire et systèmes complexes. Le/la post-doctorant·e sera accueilli·e au sein du groupe Quantum Systems et travaillera sous la supervision scientifique de Giuseppe Patera.

Le travail s'effectuera dans un contexte fortement collaboratif, en interaction étroite avec deux partenaires expérimentaux majeurs : l'équipe de Virginia D'Auria (INPHYNI, Nice), spécialisée dans la photonique intégrée sur plateformes silicium, et l'équipe d'Olivier Pfister (University of Virginia), qui développe des sources de lumière non classique en optique libre. Ces deux équipes démontreront expérimentalement un intrication CV multipartite à grande échelle, tandis que l'équipe théorique du PhLAM assurera la modélisation, l'interprétation et la validation des protocoles et des états générés.