Thèse Théorique en Physique Quantique Modélisation d'Un Qubit Nanomécanique en Graphène Suspendu H/F

CNRS

Le temps de cohérence est une grandeur clé pour évaluer la performance d'un bit quantique. Nous avons récemment proposé un nouveau type de qubit qui stocke l'information dans le déplacement mécanique d'un nanotube de carbone et exploite son couplage à un système électronique à deux niveaux pour induire une anharmonicité suffisamment forte, permettant ainsi sa manipulation et sa lecture.
Dans le cadre de ce projet de thèse, nous visons à étudier le couplage entre les modes mécaniques d'un graphène bicouche suspendu et les boîtes quantiques qui peuvent y être formées. Le graphène bicouche présente un avantage remarquable par rapport au graphène monocouche : il permet de concevoir des boîtes quantiques avec une grande précision, tout en conservant les exceptionnelles propriétés mécaniques du graphène. La structure électronique du graphène bicouche a fait l'objet d'études approfondies ces dernières années, révélant une riche physique interne avec des degrés de liberté de vallée et de spin. Il a notamment été démontré qu'il est possible d'y observer des qubits dotés d'un temps de vie extrêmement long, atteignant jusqu'à 30 secondes. Cependant, leur manipulation reste un défi majeur.
Cette thèse aura pour objectif d'étudier théoriquement comment exploiter la déformation d'un oscillateur mécanique pour créer un nouveau type de qubit mécanique. Le projet impliquera une collaboration avec deux groupes expérimentales.

Contexte de travail
Ce projet s'inscrit dans le cadre du programme européen HORIZON-EIC-2025-PATHFINDEROPEN MECH-QUBIT(MECHanical QUBIT With Enhanced Coherence), mené en étroite collaboration avec les équipes expérimentales d'Adrian Bachtold (ICFO, Espagne) et de Christoph Stampfer (RWTH Aachen, Allemagne). La personne recrutée intégrera le Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine (LOMA) à Bordeaux, au sein de l'équipe de théorie de la matière condensée, un environnement dynamique où plusieurs chercheurs travaillent sur des thématiques connexes en technologies quantiques. Cette immersion offrira un cadre scientifique stimulant, idéal pour explorer les synergies entre théorie et expérience dans ce domaine innovant.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Contraintes et risques
aucune