Thèse Qubits Supraconducteurs du Fondamental aux Applications H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Grenoble Alpes École doctorale : PHYS - Physique Laboratoire de recherche : Institut Néel Direction de la thèse : Olivier BUISSON ORCID 0000000347679850 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-02T23:59:59 Dans le cadre de ce projet sur les qubits supraconducteurs, nous proposons de développer une plateforme multiqubits basée sur la molécule transmon. Trois objectifs peuvent être définis :
1. Réalisation d'un circuit à molécule transmon dans une conception 2D et caractérisation de la lecture en termes de rapidité, de fidélité et de mesure dite « quantique non destructive ».
2. Expériences sur les enregistrements continus de mesures individuelles et les trajectoires quantiques d'un seul qubit. Cela ouvre la voie à de nouvelles analyses avec l'étude de l'excitation et de la désexcitation en fonction de l'amplitude du polariton de lecture.
3. Développement et réalisation d'une plateforme à deux qubits à molécule transmon avec la mise en oeuvre d'une porte à deux qubits utilisant une conception de circuit quantique entièrement 2D.
Pour atteindre ces objectifs, les principaux développements expérimentaux porteront sur i) l'optimisation de la nanofabrication des circuits et de la configuration du montage micro-onde afin d'améliorer la fidélité quantique de lecture, ii) l'étude et le développement d'une porte quantique à deux qubits iii) la technique de lecture par multiplexage micro-ondes pour mesurer plusieurs qubits simultanément iv) la programmation informatique pour contrôler et acquérir les données. Pour cette étude, il sera important de simuler les circuits à l'aide de simulateurs micro-ondes et de simulations de circuits quantiques, mais aussi de disposer d'une description théorique claire de la dynamique quantique de notre système. L'échantillon sera réalisé par nanofabrication standard (lithographie par faisceau électronique et évaporation) et mesuré à très basse température (20 mK) dans un réfrigérateur à dilution dédié.

During the last decade, it has been demonstrated that superconducting Josephson quantum circuits constitute ideal blocks to realize quantum mechanical experiments and to build promising quantum bits for quantum information processing. However, in this field, measurement of qubit suffers from intrinsic drawbacks and are still far from optimal performance. Recently, in our group, we demonstrated a new high-fidelity quantum measurement which overcomes the usual limitations.

Master 2 or Engineering degree. We are seeking highly motivated students on quantum mechanics and quantum computer who want to develop novel experiments.