Le candidat travaillera dans l’équipe de recherche « circuits quantiques » du laboratoire de physique de l’ENS de Lyon (physinfo.fr). Il aura accès à des outils numériques et à des équipements de nanofabrication et de cryogénie.

Le projet de doctorat se concentrera sur le développement et la construction d’un outil d’imagerie en champ proche pour la spectroscopie par résonance paramagnétique électronique (RPE) basé sur la technologie des circuits quantiques. L’objectif du projet est de détecter et caractériser les spins présents en surface à une résolution de 100 nm, avec une résolution spectrale permettant leur identification. L’utilisation de techniques de circuits quantiques, en particulier de résonateurs supraconducteurs à faible volume de mode, de facteur de qualité élevé et d’amplificateurs à limitation quantique, fournira la résolution nécessaire pour créer la sonde d’imagerie [1-2]. Le candidat travaillera notamment à la construction d’une sonde de champ proche à balayage tridimensionnel afin d’étendre ces premières expériences à la détection en champ proche. La mise en œuvre réussie de ces circuits permettra au candidat d’effectuer de nouvelles caractérisations sur de nombreux dispositifs à matière condensée, y compris les contaminants qui limitent actuellement les performances des circuits quantiques. La thèse se déroulera au sein du groupe Circuits Quantiques de l’ENS Lyon, expert en technologies de circuits quantiques pour la détection quantique et le traitement de l’information quantique.
[1] A. Bienfait et al., Nature Nanotechnology, 11, 253–257 (2016)
[2] V. Ranjan et al., Applied Physics Letters 116 (18), 184002 (2020)