Détection ultrarapide par qubits volants électroniques et de Majorana
Description du sujet de thèse
La thèse porte sur les qubits volants, notamment l’utilisation d’excitations électroniques comme qubits, et l’exploitation de la protection topologique via des modes de Majorana chiraux 1D. Ce travail ambitionne de développer une plateforme inédite de calcul et de détection quantiques en combinant l’effet Hall quantique anormal, la supraconductivité et les modes de Majorana en graphène multicouche.
Domaine
Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Détection ultrarapide par qubits volants électroniques et de Majorana
Contrat
Thèse
Description de l’offre
Une voie émergente pour l'information quantique consiste à utiliser des charges électroniques volantes, comme les excitations électroniques, en tant que qubits. Les 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.
Université / école doctorale
Physique en Île-de-France (EDPIF)Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Grandes Ecoles ou Universités
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Roulleau Preden CEADRF/IRAMIS/SPEC/GNESPEC/IRAMIS/DSMCEA/Saclay91191 Gif sur Yvette Cédex
Tuteur / Responsable de thèse
Roulleau Preden CEADRF/IRAMIS/SPEC/GNESPEC/IRAMIS/DSMCEA/Saclay91191 Gif sur Yvette Cédex