Modélisation des qubits de spin à base de SiGe

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Le CEA développe une plateforme originale de qubits de spin basée sur la technologie quot;silicon-on-insulatorquot; (SOI) et se tourne désormais vers de nouvelles voies en Si/SiGe (électrons) et Ge/SiGe (trous). Cette activité est menée par un consortium regroupant trois des principaux laboratoires de Grenoble : le CEA-IRIG, le CEA-LETI et le CNRS-Néel. Sur cette plateforme SOI, Grenoble a, par exemple, démontré la manipulation électrique dapos;un spin unique dapos;électron, ainsi que le premier qubit de spin de trou, et a récemment obtenu des durées de vie et un couplage spin-photon record pour des spins de trou. Dans ce contexte, il est essentiel de soutenir le développement de ces technologies quantiques avancées avec une théorie et une modélisation de pointe. Le CEA-IRIG développe activement le code TB_Sim. TB_Sim est capable de décrire des structures de qubits très réalistes jusquapos;à lapos;échelle atomique si nécessaire, en utilisant des modèles de liaisons fortes atomistiques et des modèles k.p multi-bandes pour la structure électronique des matériaux. En utilisant TB_Sim, le CEA a récemment examiné divers aspects de la physique des qubits de spin, en étroite collaboration avec les groupes expérimentaux de Grenoble et avec les partenaires du CEA en Europe. Le premier objectif de ce travail de recherche est de renforcer notre compréhension des qubits de spin dapos;électron basés sur les hétérostructures Si/SiGe grâce à la modélisation analytique ainsi quapos;à la simulation numérique avancée avec TB_Sim. Le second objectif est de comparer les performances de la plateforme Si/SiGe aux autres plateformes Ge/SiGe et Si MOS pour identifier ses points forts et ses faiblesses.

Docteur en Physique et Simulation Numérique

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