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Sujet du stage de Master

Modélisation théorique des systèmes et dispositifs quantiques


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Stage de Master pouvant se prolonger en thèse.
Publié le 22 septembre 2021
Au cours de ce stage, nous développerons des outils thériques décrivant la dynamique de nouveaux systèmes et dispositifs quantiques cohérents visant à contrôler des qubits de spin. Ces dispositifs sont actuellement construits et étudiés dans le cadre de l’initiative Quantum Silicon à Grenoble. Ce consortium rassemble de nombreux expérimentateurs/trices et théoricien-ne-s, aussi en dehors de Grenoble, qui collaborent dans le but de construire un ordinateur quantique basé sur les plateformes émergentes de Silicium et de Germanium. De nombreuses questions fondamentales et pratiques doivent encore être abordeées et résolues du coôté théorique pour guider les expériences en cours : allant de la conception d’architectures de qubits de spin, à l’étude de leur interaction avec des composants supraconducteurs, à la compréhension de leur dynamique hors équilibre fondamentalement complexe, pour effectuer des opérations de simulation ou d’information quantiques contrôlés. Cette recherche théorique aura définitivement un impact sur des « ​​vraies ​​» expériences et votre travail sera constamment discuté avec un groupe varié de scientifiques ayant des profils expérimentaux et théoriques.


[1] Maurand et al. A CMOS silicon spin qubitNat. Comm. (2016) 
[2] Filippone et al. Phase-Coherent Dynamics of Quantum Devices with Local InteractionsEntropy (2020) 
[3] Mortemousque et al. Coherent control of individual electron spins in a two-dimensional quantum dot arrayNature (2021) 

Au cours de ce stage, vous approfondirez vos connaissances des domaines en rapide développement comme les systèmes quantiques à N corps, la science des matériaux et la matière quantique. Vous affinerez vos compétences analytiques et numériques (en vous appuyant aussi sur TB Sim, simulateur de qubit développé par mon proche collaborateur, Yann-Michel Niquet). Ces compétences sont aussi fort appréciées en dehors de l’académie.

Pour toute question, n’hésitez pas à me contacter à Michele Filippone (en voici des faciles : qu’y a-t-il dans ces images ? et pourquoi s’en soucier ? :) )
Deux mots sur moi, comme ma page internet n'est pas prête...
Salut! Je suis Michele Filippone et je suis un nouveau membre permanent de l’équipe theéorique L_Sim au CEA-Grenoble. Après mon doctorat, à l’Ecole Normale Supérieure de Paris et un Post-doc à Berlin, j’ai commencé mon activité de recherche indépendante à Genève, où j’ai dirigé mon premier groupe de recherche. Je m’intéresse depuis longtemps à la description de la dynamique des circuits quantiques, où la cohérence quantique, l’intrication, la supraconductivité, les interactions de Coulomb et d’autres phénomènes exotiques sont à l’œuvre simultanément. Au cours de mon activité de recherche, j’ai dirigé plusieur-e-s jeunes chercheur- se-s et établi de multiples collaborations avec divers groupes expérimentaux (dont Google) étudiant les dispositifs quantiques, les atomes froids et les matériaux topologiques.

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