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 temps de cohérence est une grandeur clé pour évaluer la performance d’un bit quantique. Nous avons récemment proposé un nouveau type de qubit qui stocke l’information dans le déplacement mécanique d’un nanotube de carbone et exploite son couplage à un système électronique à deux niveaux pour induire une anharmonicité suffisamment forte, permettant ainsi sa manipulation et sa lecture.
Dans le cadre de ce projet de thèse, nous visons à étudier le couplage entre les modes mécaniques d’un graphène bicouche suspendu et les boîtes quantiques qui peuvent y être formées. Le graphène bicouche présente un avantage remarquable par rapport au graphène monocouche : il permet de concevoir des boîtes quantiques avec une grande précision, tout en conservant les exceptionnelles propriétés mécaniques du graphène. La structure électronique du graphène bicouche a fait l’objet d’études approfondies ces dernières années, révélant une riche physique interne avec des degrés de liberté de vallée et de spin. Il a notamment été démontré qu’il est possible d’y observer des qubits dotés d’un temps de vie extrêmement long, atteignant jusqu’à 30 secondes. Cependant, leur manipulation reste un défi majeur.
Cette thèse aura pour objectif d’étudier théoriquement comment exploiter la déformation d’un oscillateur mécanique pour créer un nouveau type de qubit mécanique. Le projet impliquera une collaboration avec deux groupes expérimentales.



Contexte :
Ce projet s’inscrit dans le cadre du programme européen HORIZON-EIC-2025-PATHFINDEROPEN MECH-QUBIT(MECHanical QUBIT With Enhanced Coherence), mené en étroite collaboration avec les équipes expérimentales d’Adrian Bachtold (ICFO, Espagne) et de Christoph Stampfer (RWTH Aachen, Allemagne). La personne recrutée intégrera le Laboratoire Ondes et Matière d’Aquitaine (LOMA) à Bordeaux, au sein de l’équipe de théorie de la matière condensée, un environnement dynamique où plusieurs chercheurs travaillent sur des thématiques connexes en technologies quantiques. Cette immersion offrira un cadre scientifique stimulant, idéal pour explorer les synergies entre théorie et expérience dans ce domaine innovant.

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 :
aucune