Postée il y a 24 heures
Une bourse de doctorat est disponible dans le groupe d'Alexia Auffèves (MajuLab, CQT, Singapour) pour explorer la thermodynamique et l'énergétique des systèmes quantiques hors équilibre. Le poste fait partie du projet OECQ (Optimiser le coût énergétique de l'informatique quantique) financé par BPI France, en collaboration avec le LPMMC (Grenoble, France), l'entreprise EDF et les startups Alice&Bob et Quandela.
Contexte - On s'intéresse aux systèmes ouverts hors équilibre tels que les atomes pilotés échangeant des photons avec des bains thermiques (cas des équations de Bloch optiques), jusqu'aux cavités optiques non linéaires pilotées donnant lieu à des effets de mémoire, en passant par les cavités échangeant des paires de photons avec le vide (cas des codes de chat du calcul bosonique). De tels systèmes sont omniprésents dans les technologies quantiques, car ils ouvrent la voie à des techniques d'ingénierie des réservoirs et à des moyens efficaces de stabiliser, de traiter ou d'extraire l'information.
Objectif du projet - L'objectif du projet est de construire des analyses cohérentes du coût énergétique des processus supportés par les systèmes hors équilibres, de la manière dont ces coûts sont liés à l'irréversibilité des processus, quantifiée par leur production d'entropie, en vue de la dérivation de bornes quantiques utiles pour les technologies quantiques. D'un point de vue applicatif, le cadre que nous développerons sera appliqué pour comparer les codes bosoniques à d'autres plateformes d'informatique quantique. D'un point de vue fondamental, le projet fournira des éléments de base pour l'énergétique quantique, c'est à dire l'étude des flux d'énergie, d'entropie et d'information en présence d'un bruit quantique quelconque.
Méthodes disponibles - Le principal défi à relever est lié à la nature du bruit qui modifie le comportement des systèmes ouverts d'étude. En général, ce bruit n'est pas thermique, ce qui nous empêche d'utiliser les techniques thermodynamiques standard. Une stratégie possible consiste à construire des modèles collisionnels, qui se sont avérés être des approches fructueuses pour fournir des descriptions hamiltoniennes des interactions lumière-matière dans un large éventail de situations. Fait remarquable, les modèles collisionnels sont autonomes, de sorte que l'énergie est globalement conservée - un outil précieux pour obtenir des bilans énergétiques précis. Une stratégie parallèle et plus efficace consiste à exploiter le cadre de la thermodynamique stochastique pour capturer la production d'entropie dans les systèmes ouverts et la relier aux flux d'énergie.
Rôle - Le(la) doctorant(e) construira le cadre permettant de modéliser les processus en jeu et d'analyser leurs coûts énergétiques/entropiques. Il/elle travaillera en étroite collaboration avec les équipes françaises du consortium, et contribuera à l'analyse des données des expériences éventuellement inspirées par le travail théorique.
A propos du groupe d'accueil - Le/la chercheur(euse) sera accueilli(e) dans le groupe Auffèves, qui a une longue expérience en optique quantique fondamentale et en énergétique quantique, et dans l'exploration de questions fondamentales et technologiques en étroite collaboration avec des groupes expérimentaux et théoriques de haut niveau dans le monde entier. Il/elle bénéficiera de l'expertise du groupe dans la modélisation des dispositifs supraconducteurs et photoniques, des connaissances acquises sur le coût des ressources fondamentales des processus quantiques (portes quantiques, compteurs, interfaces) et de la thermodynamique stochastique.
A propos du projet : OECQ « Optimiser le coût énergétique de l'informatique quantique » est un projet de 4 ans financé par la BPI. Le consortium regroupe l'équipe académique du CNRS |QET, les deux startups quantiques Alice&Bob (ordinateur quantique basé sur les codes de chat) et Quandela (ordinateur quantique basé sur les photons) ainsi qu'EDF (leader français de la production d'électricité). OECQ vise à maximiser l'efficacité énergétique des ordinateurs quantiques respectivement construits par Alice&Bob et Quandela, tandis qu'ils exécutent des problèmes industriels concrets co-définis avec EDF.
Ce que nous vous offrons:
- Le(la) doctorant(e) entrera dans le nouveau programme de doctorat de MajuLab : Il/elle sera diplômé(e) de Sorbonne Université tout en réalisant l'intégralité de son doctorat à MajuLab, CQT, Singapour.
- Avant de commencer la thèse, le candidat passera trois à cinq mois en tant que stagiaire au sein du groupe (allocation mensuelle de 3 000 $). En entrant dans le programme de doctorat, le candidat gagnera un salaire net de 5 500 S$/mois. Un budget est consacré à la participation à des conférences, à des écoles et à des séjours dans les laboratoires des partenaires expérimentaux.
- Le(la) doctorant(e) aura le plaisir de travailler sur un sujet pionnier d'une importance croissante pour les technologies quantiques, avec une grande marge de créativité pour aborder les questions fondamentales de la physique quantique.
Qualifications:
- Master en physique quantique ou équivalent
- Des stages antérieurs en optique quantique théorique et en thermodynamique quantique seront considérés comme un atout.
- Goût pour le travail dans des environnements variés, la collaboration avec des expérimentateurs et l'exploration de questions fondamentales.
Les candidats intéressés doivent soumettre leur candidature en joignant un CV détaillé, une lettre de motivation expliquant leur intérêt et leur adéquation au poste, deux lettres de recommandation et les notes certifiées des trois dernières années universitaires.
Contexte de travail
Environnement de travail élargi - MajuLab est un laboratoire international commun dont les institutions signataires sont le Centre national français de la recherche scientifique (CNRS), l'Université Côte d'Azur (UCA), Sorbonne Université (SU), l'Université nationale de Singapour (NUS) et l'Université technologique de Nanyang (NTU). Le chercheur sera basé au Centre for Quantum Technologies, un centre de recherche de longue date sur les technologies quantiques.
Contraintes et risques
Pas de risque identifié