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Développement et caractérisation de matériaux supraconducteurs pour la réalisation de systèmes quantiques à grande échelle

Sommaire

DIRECTRICE/DIRECTEUR DE RECHERCHE
Sylvain Nicolay, Professeur - Département de génie électrique et de génie informatique
UNITÉ(S) ADMINISTRATIVE(S)
Faculté de génie
Département de génie chimique et de génie biotechnologique
Département de génie électrique et de génie informatique
Département de génie mécanique
CYCLE(S)
2e cycle
3e cycle
LIEU(X)
3IT - Institut interdisciplinaire d'innovation technologique

Description du projet

Description: 
Dans le cadre d’un programme de recherche dont le but est de tirer parti de la grande maturité des technologies de micro-nano-fabrication sur silicium pour développer des calculateurs quantiques à grande échelle, il est au préalable nécessaire d’étudier la faisabilité de fabriquer de manière reproductible des bits quantiques (qubits) et leur circuit de lecture associé. 
Ce travail s'inscrit notamment dans le cadre de la première zone d'innovation du Québec: Sherbrooke Quantique.

La thèse proposée porte sur le dépôt et la caractérisation avancée des matériaux supraconducteurs utilisés dans ces circuits quantiques et notamment sur l’étude des liens existants entre les mécanismes de croissance des matériaux et leurs propriétés supraconductrices ainsi que sur l’étude des sources de perte de cohérence des dispositifs quantiques résultantes de ces propriétés. 
 Les dépôts et la caractérisation seront effectués dans les locaux à l’état de l’art de l’Institut Interdisciplinaire d’Innovation Technologique (3IT), à l’aide notamment d’équipements tels que la pulvérisation cathodique (PVD), l’évaporation thermique, de la microscopie par force atomique, de la microscopie électronique, de la diffraction aux rayons-X ou encore de la photo-spectroscopie. Par la suite, les mesures électriques en environnement cryogénique seront réalisées à l’Institut Quantique (IQ) et porteront sur l’étude des performances globales des matériaux développés, des outils spécifiques pour la caractérisation des pertes devront éventuellement être développés. Ce travail impliquera notamment (i) une compréhension profonde des mécanismes de croissances et des caractéristiques gouvernant les propriétés des matériaux supraconducteurs tels que le TiN, le Nb ou le NbN ; (ii) la mesure des différentes propriétés physiques et chimiques de ces matériaux, (iii) l’analyse des données récoltées et leur interprétation physique; (iv) des interactions avec les étudiants et les chercheurs du 3IT et de l’IQ en charge de la fabrication et de l’étude des circuits quantiques sur silicium.

Encadrement & environnement de travail : 
Cette thèse sera réalisée sous la direction du Pr. Sylvain Nicolay (3IT/IQ) dans le cadre de la chaire sur le déploiement des technologies quantiques. Le 3IT est un institut unique au Canada, spécialisé dans la recherche et le développement de technologies innovantes pour l’énergie, l’électronique, la robotique et la santé. L’IQ est un institut de pointe ayant pour mission d’inventer les technologies quantiques de demain et de les transférer en milieu industriel. L’étudiant(e) bénéficiera ainsi d’un environnement de recherche exceptionnel alliant étudiants, professionnels, professeurs et industriels travaillant main dans la main au développement des technologies du futur.

Exigences particulières : 
Le candidat recherché doit avoir un dossier académique de qualité (moyenne supérieure à 3.0), des aptitudes pour la physique appliquée, le travail manuel en laboratoire, l’analyse de données, une forte capacité d’adaptation et un goût pour la recherche et développement (R&D).

Documents exigés pour postuler : Lettre de motivation, CV, relevés de notes des 2 dernières années

Chercheurs principaux : Sylvain Nicolay

Contact : Sylvain.Nicolay@USherbrooke.ca

Date de début: Automne 2022
Durée prévue : 3 ans

Ce projet peut accueillir un(e) ou des étudiants dans les programmes suivants : 
- Thèse de doctorat 
- Mémoire de maîtrise de type recherche

Discipline(s) par secteur

Sciences naturelles et génie

Génie chimique, Génie électrique et génie électronique, Génie mécanique

Financement offert

Oui

21 000$

La dernière mise à jour a été faite le 22 juin 2022. L’Université se réserve le droit de modifier ses projets sans préavis.