Modélisation du transfert de spin dans les qubits silicium et germanium

Description du sujet de thèse

Domaine

Défis technologiques

Sujets de thèse

Modélisation du transfert de spin dans les qubits silicium et germanium

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Les qubits de spin en silicium et en germanium ont fait des progrès remarquables ces dernières années. Dans ces dispositifs, l'information élémentaire est stockée sous forme d'une superposition cohérente des états de spin d'un électron ou d'un trou confiné dans une boîte quantique intégrée dans une hétérostructure Si/SiO2 ou SiGe. Ces spins peuvent être manipulés électriquement et sont intriqués par des interactions d'échange, permettant de réaliser les opérations à un ou deux qubits nécessaires au calcul et à la simulation quantique. Grenoble promeut des plateformes de qubits originales basées sur Si et Ge, et détient divers records de durée de vie de spin et d'interactions spin-photon. Au CEA/IRIG, nous accompagnons le développement de ces technologies quantiques avec de la modélisation avancée, en particulier grâce au code TB_Sim capable de décrire des qubits très réalistes jusqu'à l'échelle atomique si nécessaire.

Un porteur de charge et son spin peuvent en être déplacés de manière cohérente entre différentes boîtes quantiques, ce qui permet le transfert d'information quantique et le couplage entre spins distants. La dynamique du transport de spin est cependant complexe en raison des interactions spin-orbite qui couplent le mouvement du porteur à son spin. Le contrôle de ce transport nécessite donc une compréhension complète de ces interactions et de leurs effets sur l'évolution et la cohérence du spin. L'objectif de cette thèse est de modéliser le transport entre qubits de spin Si/Ge en utilisant une combinaison de techniques analytiques et numériques (TB_Sim). Le projet étudiera notamment la manipulation, le transport et l'intrication du spin dans des réseaux de qubits, ainsi que la réponse au bruit et au désordre (décohérence). Le doctorant aura l'opportunité d'interagir avec une communauté dynamique d'expérimentateurs travaillant sur les qubits de spin au CEA et au CNRS.

Université / école doctorale

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

Localisation du sujet de thèse

Site

Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

Master in solid state physics, quantum phyics, quantum engineering

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

NIQUET Yann Michel yniquet@cea.fr
CEA
DRF/IRIG//MEM
CEA Grenoble
IRIG/MEM/L_Sim
17, rue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
04.38.78.43.22

Tuteur / Responsable de thèse

NIQUET Yann Michel yniquet@cea.fr
CEA
DRF/IRIG//MEM
CEA Grenoble
IRIG/MEM/L_Sim
17, rue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
04.38.78.43.22

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