Doctorat : boîte quantique à anyons dans le graphene (h/f)

Vos missions en quelques mots Sujet de thèse : Cette thèse vise à développer des pièges électrostatiques pour piéger des anyons uniques dans le graphène à température cryogénique et haut champ magnétique. Nous réaliserons des mesures de thermodynamiques pour extraire la charge fractionnaire des particules piégées. Les anyons sont des quasi-particules pouvant émerger dans des systèmes électroniques fortement corrélés de basse dimension. Leur intérêt réside dans leurs statistiques quantiques originales, ni bosoniques ni fermioniques, qui permettent de manipuler l’état fondamental d’un système électronique en échangeant la position des particules. Cet échange contrôlé, appelé tressage, ouvre la voie à des qubits topologiques présentant des taux d’erreur exceptionnellement faibles. Par ailleurs, l’exploration de statistiques quantiques au-delà de la dichotomie bosons–fermions constitue un enjeu fondamental majeur. La voie la plus prometteuse pour réaliser des anyons repose sur l’effet Hall quantique fractionnaire, dans lequel un gaz d’électrons bidimensionnel est soumis à un fort champ magnétique perpendiculaire. Le graphène bicouche s’est récemment imposé comme une plateforme particulièrement prometteuse pour l’étude des anyons, grâce aux gaps d’énergie record observés dans ses états de Hall fractionnaire. L’objectif de cette thèse est de piéger un anyon unique dans un puits de potentiel électrostatique, afin d’explorer les capacités d’une telle structure pour l’information quantique topologique. Nous utiliserons des transistors à électron unique en aluminium pour mesurer la charge d'anyon individuel. Le candidat sera impliqué dans l’ensemble des étapes du projet, depuis la fabrication des échantillons jusqu’aux mesures cryogéniques de la capacitance quantique de la boîte quantique à anyons. Diplôme requis : Master en physique de la matière condensée. Contexte : Ce travail de thèse sera réalisé à l'institut Néel dans l'équipe QuNES. Nous disposons sur place d'une salle blanche pour réaliser les échantillons et de cryostat à dilution pour effectuer les mesures. L'Institut NÉEL est une Unité propre de recherche du CNRS (UPR2940) conventionnée avec l'Université Grenoble Alpes. Le laboratoire est rattaché au CNRS Physique. Il est situé à Grenoble, au cœur d'un environnement scientifique, industriel et culturel unique. C'est l'un des plus grands instituts de recherche français pour la recherche fondamentale en matière condensée, enrichi par des activités interdisciplinaires à l'interface de la chimie, ingénierie et biologie. Il emploie 450 personnes dont 175 chercheurs. Le CNRS est un établissement public à caractère scientifique et technologique. Il a pour mission d’identifier, d’effectuer ou de faire effectuer, seul ou avec ses partenaires, toutes recherches présentant un intérêt pour l’avancement de la science ainsi que pour le progrès économique, social et culturel. Internationalement reconnu pour l’excellence de ses travau Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr Profil recherché Contraintes et risques : Pas de risque particulier. Niveau d'études minimum requis Niveau Niveau 8 Doctorat/diplômes équivalents Spécialisation Formations générales Langues Français Seuil