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Développement d'électronique froide à base de memristors pour la mise à l'échelle des calculateurs quantiques à base de boîtes quantiques

Date :
Jeudi 20 juin 2024
Heure :
À 9 h 
Type :
Soutenance de thèse
Lieu :
Local P2-1002 de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT) et par Teams

Description :
Doctorant: Pierre-Antoine Mouny

Directeur de recherche: Dominique Drouin

Codirecteur de recherche: Michel Pioro-Ladrière

Président du jury: Yves Bérubé-Lauzière

Résumé : L’informatique quantique promet un impact social important en accélérant les avancées dans des domaines tels que la recherche médicale, l’ingénierie des matériaux et la modélisation climatique. Un défi technologique important de mise à l’échelle des bits quantiques(qubits) doit cependant être surmonté pour accéder à ces applications. Une telle mise à l’échelle requiert de réduire le nombre d’entrées/sorties entre l’électronique classique de contrôle et les qubits présents dans le cryostat, notamment dans le cadre des qubits sur silicium manipulés par des grilles électrostatiques. Chaque grille doit être connectée à l’électronique de contrôle par un câble sortant du cryostat limitant ainsi la taille des systèmes. Pour surmonter ces défis, cette thèse de doctorat propose un concept novateur d'électronique de contrôle froide, basé sur des mémoires résistives (memristors) à base de TiOx. Ces composants offrent plusieurs avantages, notamment une non-volatilité et une résistance modifiable de manière analogique. Dans un premier temps, le comportement électrique cryogénique des memristors a été étudié, permettant de valider le fonctionnement de ces composants à basses températures. Dans un second temps, un prototype expérimental d’électronique froide à base de memristors a été fabriqué et caractérisé, validant ainsi le concept initialement proposé. Finalement, des simulations circuit ont été réalisées pour prédire la mise à l’échelle de ce concept et garantir une compatibilité avec les systèmes quantiques à base de boîtes quantiques notamment en termes de puissance consommée.