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Sciences pour l'ingénieur >> Physique mésoscopique
1 proposition(s).

Etude de la technologie et physique des dispositifs pour la fabrication à grande échelle de qubits en technologie silicium

Département Composants Silicium (LETI)

Laboratoire de Caractérisation et Test Electrique

Physique des dispositifs, Micro et Nanotechnologie, Nanosciences

01-10-2019

SL-DRT-19-0570

mikael.casse@cea.fr

La réalisation de bits quantiques (qubits) en silicium basés sur le spin des porteurs a été démontrée récemment à partir d'une plateforme CMOS SOI industrielle, marquant un premier pas important vers la fabrication d'un ordinateur quantique en Si. En effet, une production massive de qubits sera nécessaire pour ces futurs processeurs quantiques. Ceux-ci, pour fonctionner, doivent néanmoins être refroidis à quelques dizaines de mK. La mesure des propriétés physiques des qubits ne se fait actuellement que sur des dispositifs individuels, et requiert beaucoup de temps. La présélection de dispositifs qubits susceptible d'être fonctionnels à quelques dizaines de mK à partir de paramètres physiques et technologiques mesurés à 300K et jusqu'à 4K (mesures plus « légères » et compatible avec une approche quasi-industrielle) reste un challenge. La production de masse de qubits nécessite des outils et méthodes de caractérisation électriques compatibles avec cette grande statistique de données. Le sujet proposé est orienté vers la caractérisation électrique (de 300K jusqu'à 4K-1K) de dispositifs fabriqués à partir d'une plateforme CMOS Si, destinés à être des qubits fonctionnels à très basse température. L'objectif est de faire le lien avec la caractérisation des qubits eux-mêmes à quelques dizaines de mK. Ce travail permettra de déterminer efficacement les voies d'optimisation de la technologie qubits-CMOS (variantes technologiques, architecture des transistors,?), en vue d'une intégration à plus grande échelle. La thèse bénéficiera d'un environnement de travail unique sur Grenoble autour de la thématique du « calcul quantique »*. Le travail se fera au sein du Laboratoire de Caractérisation et Tests Electriques du CEA-Leti, en étroite collaboration avec les équipes intégration filières et les chercheurs spécialisés dans la physique des qubits à l'INAC (CEA) et l'institut Néel (CNRS). *cf. https://quantum.univ-grenoble-alpes.fr/

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