Détection ultrarapide par qubits volants électroniques et de Majorana

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Détection ultrarapide par qubits volants électroniques et de Majorana

Thèse

Une voie émergente pour l'information quantique consiste à utiliser des charges électroniques volantes, comme les excitations électroniques, en tant que qubits.

Ces qubits volants présentent un avantage majeur : l'interaction de Coulomb intrinsèque, permettant des portes logiques à deux qubits et des applications en détection quantique.

Par rapport aux qubits photoniques, ils offrent donc un levier naturel pour dépasser certaines limitations fondamentales.

Leur principal inconvénient réside dans la décohérence rapide, mais cette difficulté peut être atténuée en opérant à des échelles ultrarapides, de l'ordre de la picoseconde.

Une stratégie supplémentaire consiste à exploiter la protection topologique apportée par les modes de Majorana, quasi-particules non-Abéliennes insensibles aux perturbations locales.

Jusqu'ici, la majorité des travaux se sont concentrés sur des modes 0D localisés (aux extrémités de nanofils supraconducteurs), sans démonstrations expérimentales concluantes.

Notre projet de thèse propose une approche nouvelle, fondée sur les modes de Majorana chiraux 1D, constituant une voie vers des qubits volants protégés topologiquement.

L'ambition est de bâtir une plateforme inédite de calcul et de détection quantiques.

Cette plateforme exploitera le graphène multicouche, où peuvent être combinés effet Hall quantique anormal, supraconductivité et modes de Majorana chiraux.

Physique en Île-de-France (EDPIF)

Paris-Saclay

Saclay

Grandes Ecoles ou Universités

01/10/2026

Roulleau Preden

CEA

DRF/IRAMIS/SPEC/GNE

SPEC/IRAMIS/DSM

CEA/Saclay

91191 Gif sur Yvette Cédex

Roulleau Preden

CEA

DRF/IRAMIS/SPEC/GNE

SPEC/IRAMIS/DSM

CEA/Saclay

91191 Gif sur Yvette Cédex

#J-18808-Ljbffr