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Thèse- Interconnexions 3D Supraconductrices pour Applications Quantiques

Défi technologique : Nouveaux paradigmes de calculs, circuits et technologies, dont le quantique (en savoir +)

Département : Département Composants Silicium (LETI)

Laboratoire : Laboratoire Packaging et 3D

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0233

Contact : jean.charbonnier@cea.fr

Le projet Quantum Silicon Grenoble, incluant le CEA-LETI, CEA-IRIG et l'Institut Néel, vise à réaliser un ordinateur quantique à base de bits quantiques (qubits) en silicium. Les conditions de fonctionnement des qubits (températures cryogéniques = 1K, hautes fréquences de l'ordre du GHz, forte densité de signaux) nécessitent le développement de plateformes multi-puces et de briques technologiques adaptées pour intégrer l'électronique de contrôle proche des qubits dans les cryostats. L'intégration de supraconducteurs est prometteuse notamment grâce à la résistance nulle de ces matériaux qui confèrent de la flexibilité au design et au dimensionnement des interconnections et grâce à leur faible conductivité thermique permettant de protéger les qubits de l'échauffement généré par l'électronique de contrôle embarquée à proximité. La thèse se concentrera sur la fabrication et l'étude thermique d'interconnections supraconductrices. Ceci inclura les caractérisations structurales, morphologiques et électriques de films supraconducteurs intégrés dans des structures quantiques, la mise en place avec le CEA/IRFU (Saclay) d'un protocole de mesure de conductivité thermique à basse température ainsi que la conception et l'élaboration d'échantillons adaptés. L'objectif sera de transférer les connaissances acquises pour concevoir les prochaines générations de plateformes multi-puces hébergeant des qubits et leurs électroniques de contrôle. L'étudiant sera basé sur le site du CEA Grenoble, au sein du laboratoire d'intégration 3D. Il interagira fortement avec le laboratoire d'imagerie spectrale du CEA-IRFU à Saclay pour les mesures de conductions thermiques. L'étudiant réalisera des expériences sur les sites de Grenoble et de Saclay.

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