Vers la mesure de l'intrication entre électrons relativistes et photons médiée par des plasmons[...]

Summary

La cohérence quantique, pierre angulaire de la physique moderne, englobe des phénomènes tels que l'intrication quantique et les oscillations de Rabi, qui n'ont pas d'équivalent classique. Notre équipe cherche à repousser les frontières de la mécanique quantique en s'appuyant sur les avancées récentes en nanophysique des électrons libres et en nano-optique quantique.

Quantum coherence, a cornerstone of modern physics, encompasses phenomena such as quantum entanglement and Rabi oscillations, which have no classical counterparts. Our team aims to push the boundaries of quantum mechanics by leveraging advances in free‑electron nanophysics and quantum nano‑optics.

Project Description & Responsibilities

To tackle the central question of whether a relativistic free electron can be entangled with a photon, this PhD project will pursue a combined experimental, instrumental, and theoretical approach. We will measure temporal correlations between a ~100 keV free electron and a photon mediated by a surface plasmon, using a scanning transmission electron microscope to form a nanoscale electron probe positioned with nanometric precision on specially engineered chiral plasmonic structures. The experiments will test the violation of the corresponding Bell inequalities through correlation measurements between electrons and photons, employing a unique worldwide combination of microscope, tailored samples, and state‑of‑the‑art detectors.

Qualifications

• Curiosité et dynamisme
• Physique du solide et/ou optique
• Très bonne connaissance de la mécanique quantique
• Attrait pour la physique expérimentale
• Attrait pour les nouveaux concepts en physique
• Connaissances en programmation informatique, notamment en Python
• Attention aux détails et à la systématisation des expériences
• Curiosity and dynamism
• Solid state physics and/or optics
• Very good knowledge of quantum mechanics
• Interest in experimental physics
• Interest in new concepts in physics
• Knowledge of computer programming, especially in Python
• Attention to detail and systematisation of experiments

Program Details

Début de la thèse : 01/10/2026

Funding category: Europe – ERC (European Research Council)