Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Le groupe NS2 a développé une activité liant le transport quantique et la plasmonique. Nous avons étudié le mécanisme d'émission de photons à partir d'une jonction tunnel et établi une relation quantitative entre la puissance lumineuse émise et les fluctuations de courant aux fréquences optiques. Bien que cela nous ait permis de mesurer directement le temps de tunnelisation [1], il s'avère que les processus inélastiques excitent les plasmons de surface avant d'émettre des photons. La compréhension des corrélations entre le courant et les photons émis par l'effet tunnel inélastique des électrons est cruciale pour le contrôle électrique de l'émission de photons. Pour mesurer ces corrélations, nous devons mesurer directement les plasmons.

Nous avons ainsi décidé de développer un détecteur de plasmons de surface sur puce basé sur la technologie de détecteur à l'inductance cinétique (KID). Avec ce détecteur, nous visons à explorer les corrélations entre le courant et les plasmons radiatifs décroissants, analogues au troisième moment des fluctuations de courant aux fréquences optiques. D'un point de vue plus fondamental, cela soulève également une question de base liée à la théorie de la détection quantique : une mesure électronique à radiofréquence est-elle équivalente à une mesure de photodétection [2] ? Les objectifs sont d'aborder plusieurs questions d'intérêt fondamental, y compris une éventuelle rétroaction en présence de modes optiques à haute qualité sur les jonctions ou même des corrélations croisées entre plusieurs jonctions couplées au même bain de photons optiques. Le travail expérimental sera soutenu par des apports théoriques de l'Université de Marseille qui développera un nouveau cadre théorique basé sur la fonction de Green hors équilibre pour l'étude de l'IET.
Le.a candidat.e doit avoir une solide formation théorique en physique de la matière condensée et en interaction lumière-matière, avec un intérêt marqué pour les nanodispositifs, la nano-optique et la détection des signaux faibles.

[1] P. Février et al. Tunneling time probed by quantum shot noise. Nat. Comm. 9, 4940 (2018).
[2] J. Gabelli et al. Electron–photon correlations and the third moment of quantum noise, New J. Phys. 15 113045 (2013)

Contexte :
Le Laboratoire de Physique des Solides est une unité mixte de recherche (UMR 8502) de l'Université Paris-Saclay et du CNRS. Il est affilié à l'Institut de Physique du CNRS et à la 28e section du Conseil National des Universités. Le LPS est membre de la Fédération Friedel-Jacquinot, structure de coordination de la physique sur le plateau du Moulon à Orsay (IdF).
Il regroupe une centaine de chercheurs et enseignants-chercheurs, expérimentateurs et théoriciens, et l'activité de recherche est soutenue par une soixantaine d'ingénieurs, techniciens et administratifs.
Le laboratoire accueille chaque année un grand nombre d'étudiants de premier et deuxième cycle dont
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :