Effets optiques non-linéaires dans les dispositifs quantiques polaritoniques / Non-linear optic[...]

Overview

ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL).

Les phénomènes optiques non linéaires sont essentielles dans de nombreuses applications, allant de la bio-imagerie avancée aux télécommunications, en passant par le développement de nouvelles sources de lumière cohérente. Ils jouent également un rôle déterminant en optique quantique, notamment pour la génération d'états lumineux non classiques, tels que les états comprimés, ou encore pour la réalisation de sources de photons indiscernables, éléments clés de la communication quantique.

Ce projet de doctorat vise à explorer la conversion optique non linéaire dans des dispositifs quantiques opérant dans l in infrared et les domaines MIR (3–30 µm) et THz (30–300 µm). Dans ces gammes spectrales, les approches récentes reposent sur l'utilisation d'hétérostructures à puits quantiques, associées à des microcavités photoniques multimodes ou à des métamatériaux.

Ce type de systèmes permet de renforcer l’interaction lumière-matière et d’atteindre le régime de couplage ultra-fort, ouvrant des perspectives en électrodynamique quantique en cavité et la formation de polaritons de cavité. Une étude théorique récente montre que la conversion optique non linéaire constitue une plateforme prometteuse pour l investigation de ces polaritons, et le rôle des effets électroniques collectifs dans l’accès au couplage ultra-fort.

Le projet se concentre sur l’étude expérimentale de dispositifs quantiques — tels que des émetteurs et des détecteurs — fonctionnant dans ce régime. Le doctorant concevra et fabriquera ces dispositifs dans les salles blanches du réseau Paris Centre, puis caractérisera leurs performances, en collaboration étroite avec l’IEMN de Lille dans le cadre d’un projet ANR commun.

Début de la thèse : 01/10/2026. Funding category: Autre financement public. ANR Financement d Agences de financement de la recherche.

Responsibilities

• Concevoir et fabriquer des dispositifs quantiques dans les salles blanches du réseau Paris Centre.
• Caractériser les performances des émetteurs et détecteurs opérant dans le régime de couplage lumière-matière ultra-fort.
• Travailler en collaboration expérimentale étroite avec l’IEMN de Lille dans le cadre d’un projet ANR commun.
• Rédiger des rapports et présenter les résultats au sein du laboratoire et dans le cadre du projet ANR.

Qualifications

• Master 2 de Physique
• Bon connaissance de Physique Quantique, Electrodynamique, Physique de l état solide
• Stages antérieures expérimentaux ou de nano fabrication sont un bonus
• Master 2 degree in Physics
• Good knowledge of Quantum Physics, Electrodynamics, and Solid State Physics
• Prior experimental internship or internship implying nanofabrication are bonus

Details

• Number of offers available: 1
• Company/Institute: ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL)
• Country: France
• City: Paris