Doctorat en métrologie de précision des signaux d'ondes millimétriques utilisant la photonique intégrée — EPFL
Vue d’ensemble du poste
Le Laboratoire de photonique hybride de l'EPFL recherche des candidats talentueux et motivés pour travailler dans le domaine de la photonique intégrée pour la métrologie de précision de signaux électroniques de haute qualité à des fréquences élevées au-delà de 100 GHz. Ceci fait partie d'un consortium plus vaste au sein du Centre national de compétence en recherche ( NCCR Precision ) .
Les oscillateurs Millimeterwave et térahertz sont des composants essentiels pour accéder aux états de Rydberg et les préparer ( https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.82.1831), pour conduire et lire les qubits supraconducteurs à haute température ( https://arxiv.org/abs/2411.11170 ) ou pour étudier les excitations à basse énergie, y compris les phonons, les plasmons ou les phénomènes supraconducteurs. Pourtant, les progrès dans ce domaine sont actuellement entravés par la difficulté d'obtenir des sources et des détecteurs efficaces dans cette plage de fréquences difficile, qui reste difficile d'accès à l'électronique classique. Notre laboratoire a réalisé des progrès importants dans la conceptualisation, la mise en œuvre et la démonstration de puces miniaturisées pour générer et détecter des radiations de térahertz au moyen de photonique. S'appuyant sur ces démonstrations, nous voulons recourir à la photonique et aux supraconducteurs pour réaliser des détecteurs à ondes millimétriques cohérents à un seul photon.
Vous exploiterez la plate-forme de photonique au lithium niobate à faible perte, que nous pouvons fabriquer en interne, à l'EPFL, pour réaliser des oscillateurs et des mélangeurs locaux au térahertz à l'échelle des puces, à base de photonique, les deux éléments de construction essentiels nécessaires pour effectuer une métrologie hétérodyne de haute précision. Nous visons à obtenir une amplification significative dans ce schéma hétérodyne, en maximisant l'intensité des oscillateurs térahertz locaux. En parallèle, vous améliorerez les performances sonores tant du côté optique que du côté térahertz grâce au verrouillage par injection et à l'utilisation de signaux diffusés dans le réseau de diffusion de fréquences SI-traçable prévu dans ce NCCR. Vous fabriquerez ces appareils hybrides en interne au salon propre de l'EPFL en utilisant les protocoles de fabrication nouvellement développés disponibles dans le groupe.
Description
Le Laboratoire de photonique hybride de l'EPFL recherche des candidats talentueux et motivés pour travailler dans le domaine de la photonique intégrée pour la métrologie de précision de signaux électroniques de haute qualité à des fréquences élevées au-delà de 100 GHz. Ceci fait partie d'un consortium plus vaste au sein du Centre national de compétence en recherche ( NCCR Precision ) .
Les oscillateurs Millimeterwave et térahertz sont des composants essentiels pour accéder aux états de Rydberg et les préparer ( https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.82.1831), pour conduire et lire les qubits supraconducteurs à haute température ( https://arxiv.org/abs/2411.11170 ) ou pour étudier les excitations à basse énergie, y compris les phonons, les plasmons ou les phénomènes supraconducteurs. Pourtant, les progrès dans ce domaine sont actuellement entravés par la difficulté d'obtenir des sources et des détecteurs efficaces dans cette plage de fréquences difficile, qui reste difficile d'accès à l'électronique classique. Notre laboratoire a réalisé des progrès importants dans la conceptualisation, la mise en œuvre et la démonstration de puces miniaturisées pour générer et détecter des radiations de térahertz au moyen de photonique. S'appuyant sur ces démonstrations, nous voulons recourir à la photonique et aux supraconducteurs pour réaliser des détecteurs à ondes millimétriques cohérents à un seul photon.
Vous exploiterez la plate-forme de photonique au lithium niobate à faible perte, que nous pouvons fabriquer en interne, à l'EPFL, pour réaliser des oscillateurs et des mélangeurs locaux au térahertz à l'échelle des puces, à base de photonique, les deux éléments de construction essentiels nécessaires pour effectuer une métrologie hétérodyne de haute précision. Nous visons à obtenir une amplification significative dans ce schéma hétérodyne, en maximisant l'intensité des oscillateurs térahertz locaux. En parallèle, vous améliorerez les performances sonores tant du côté optique que du côté térahertz grâce au verrouillage par injection et à l'utilisation de signaux diffusés dans le réseau de diffusion de fréquences SI-traçable prévu dans ce NCCR. Vous fabriquerez ces appareils hybrides en interne au salon propre de l'EPFL en utilisant les protocoles de fabrication nouvellement développés disponibles dans le groupe.
