Intégration de mémoire quantique dans les cristaux dopés aux ions de terres rares // Quantum memory integration of rare-earth doped crystals

16 Jan 2024
Job Information

Organisation/Company

Université Grenoble Alpes

Research Field

Physics

Researcher Profile

Recognised Researcher (R2)
Leading Researcher (R4)
First Stage Researcher (R1)
Established Researcher (R3)

Country

France

Application Deadline

31 May 2024 - 22:00 (UTC)

Type of Contract

Temporary

Job Status

Full-time

Is the job funded through the EU Research Framework Programme?

Not funded by an EU programme

Is the Job related to staff position within a Research Infrastructure?

No

Offer Description

L'objectif principal est d'intégrer des matériaux dopés à l'erbium dans une plate-forme photonique et de réaliser une démonstration de stockage quantique à l'aide de ce dispositif. La plupart des réalisations ont impliqué jusqu'à présent des cristaux massifs, à savoir des composés d'oxydes contenant de l'yttrium. Par rapport au verre, au silicium ou au niobate de lithium, les échantillons activés par les terres rares ne sont pas disponibles dans le commerce en tant que plate-forme photonique. Sur la base d'un consortium national reconnu, nous proposons tout d'abord de fabriquer un wafer élémentaire de cristaux dopés aux terres rares. Après une seconde étape d'intégration/fabrication pour produire un guide d'ondes, nous profiterons du confinement de la lumière pour exalter l'interaction. Nous proposons ensuite de réaliser une démonstration de mémoire quantique en utilisant ce dispositif unique.
La thèse couvre les différentes étapes du projet, depuis les processus de fabrication (polissage et adhésion de surface), la caractérisation mécanique des échantillons à des températures cryogéniques, la spectroscopie élémentaire des ions insérés dans la structure pour identifier la déformation locale, la spectroscopie avancée (photon-écho) pour évaluer l'interaction lumière-matière exaltée dans la structure du guide d'ondes, jusqu'à l'implémentation finale de protocoles de mémoire en utilisant le dispositif fabriqué.
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The main objective is to integrate erbium doped materials into a photonic platform and perform a demonstration of quantum storage using this device. Most of the realizations have involved so far bulk crystals, namely oxides compounds containing yttrium. As compared to glass, silicon or lithium niobate, rare-earth activated samples are not commercially available as a photonic platform. Based on a recognized national consortium, we propose firstly to fabricate elementary wafer supporting rare-earth doped crystals. After a secondary integration/fabrication step to produce a waveguide, we will benefit from the light confinement to enhance the interaction. We therefore propose to perform a quantum memory demonstration using this unique device.
The thesis covers the different steps of the project, going from fabrication processes (polishing and surface adhesion), mechanical characterization of the samples at cryogenic temperatures, elementary spectroscopy of the ions embedded in the structure to identify the local strain, advanced spectroscopy (photon-echo) to evaluate the enhanced light-matter interaction by the waveguide structure, to the final implementation of memory protocols using the fabricated device.
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Début de la thèse : 01/10/2024
WEB : https://neel.cnrs.fr/equipes-poles-et-services/nanophysique-et-semiconducteurs-npsc

Funding category: Autre financement public
ANR Financement d'Agences de financement de la recherche
PHD Country: France

Requirements
Specific Requirements

Des compétences expérimentales dans l'un des domaines suivants sont fortement recommandées : optique, laser, spectroscopie atomique. Un intérêt général pour l'optimisation des procédés de fabrication serait apprécié. Une formation en physique quantique et en optique générale, en optique non linéaire ou en interaction lumière-matière est demandée.
Experimental skills in one of the domains are highly recommended: optics, laser, atomic spectroscopy. General interest in the optimization of fabrication processes would be appreciated. Education background in quantum physics and general optics, non-linear optics or light-matter interaction is demanded.

Additional Information
Work Location(s)

Number of offers available

1

Company/Institute

Université Grenoble Alpes

Country

France

City

Grenoble cedex 9

Geofield

Where to apply

Website

https://www.abg.asso.fr/fr/candidatOffres/show/id_offre/119465

STATUS: EXPIRED