Les sujets de thèses
| 2 sujets IRAMIS |
Dernière mise à jour : 15-04-2021
Electrodynamique des supraconducteurs désordonnés pour le développement de jonctions à sauts de phase quantiques
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Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2021
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Page perso : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=hls
Labo : http://iramis.cea.fr/spec/GQ
Le groupe Quantronique mène des recherches en physique fondamentale des solides à très basse température, et notamment en électronique quantique. L’un des objectifs actuels de notre équipe est d’élucider le dernier ingrédient manquant de la supraconductivité mésoscopique: la jonction à saut de phase quantique.
Une jonction à saut de phase quantique (QPSJ) constituée d’un fil supraconducteur désordonné très mince devrait se comporter comme un condensateur non dissipatif non linéaire et constituer un dual quantique de la jonction Josephson bien connue et largement utilisée. La disponibilité de QPSJ ouvrirait un large éventail de nouvelles possibilités pour l’ingénierie des circuits quantiques.
En fabriquant des résonateurs à nanofils afin de réaliser des QPSJ, nous avons mis en évidence un fort couplage du résonateur aux systèmes à deux niveaux chargés environnants, un ordre de grandeur plus grand que ce qui est attendu d’un couplage dipôle / champ électrique standard. Nous avons montré que ce phénomène est présent dans plusieurs supraconducteurs qui ont en commun leur forte inductance (et un fort désordre). Nous avons récemment proposé [leSueur18] un nouveau mécanisme universel pour expliquer ce couplage fort, à travers les fluctuations mésoscopiques de l’inductance cinétique. L’objectif général de la thèse détaillée ci-dessous est de caractériser complétement ce mécanisme.
Une jonction à saut de phase quantique (QPSJ) constituée d’un fil supraconducteur désordonné très mince devrait se comporter comme un condensateur non dissipatif non linéaire et constituer un dual quantique de la jonction Josephson bien connue et largement utilisée. La disponibilité de QPSJ ouvrirait un large éventail de nouvelles possibilités pour l’ingénierie des circuits quantiques.
En fabriquant des résonateurs à nanofils afin de réaliser des QPSJ, nous avons mis en évidence un fort couplage du résonateur aux systèmes à deux niveaux chargés environnants, un ordre de grandeur plus grand que ce qui est attendu d’un couplage dipôle / champ électrique standard. Nous avons montré que ce phénomène est présent dans plusieurs supraconducteurs qui ont en commun leur forte inductance (et un fort désordre). Nous avons récemment proposé [leSueur18] un nouveau mécanisme universel pour expliquer ce couplage fort, à travers les fluctuations mésoscopiques de l’inductance cinétique. L’objectif général de la thèse détaillée ci-dessous est de caractériser complétement ce mécanisme.
Photons antigroupés grâce au principe de Pauli
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Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2021
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Labo : https://nanoelectronicsgroup.com/
Lors de cette thèse nous souhaitons mieux comprendre l'interaction entre deux éléments clés de l'électrodynamique des circuits électriques: un contact ponctuel quantique QPC, implémentant un canal de conduction électronique de transmission ajustable, et un mode du champ électromagnétique.
Même si on peut les considérer comme étant les briques de bases des circuits quantiquement cohérents, leur interaction est mal connue. Lors de cette thèse, nous souhaitons tester des prédictions théoriques qui prédisent que les fortes contraintes imposées au transport de charge par le QPC font en sorte que la radiation émise dans le mode hérite des propriétés d'anti-groupement imposées aux électrons par le principe de Pauli.
Pour plus de détails, voir le résumé en anglais.
Même si on peut les considérer comme étant les briques de bases des circuits quantiquement cohérents, leur interaction est mal connue. Lors de cette thèse, nous souhaitons tester des prédictions théoriques qui prédisent que les fortes contraintes imposées au transport de charge par le QPC font en sorte que la radiation émise dans le mode hérite des propriétés d'anti-groupement imposées aux électrons par le principe de Pauli.
Pour plus de détails, voir le résumé en anglais.
