« Les technologies quantiques supraconductrices, comme les qubits et les cavités résonantes radiofréquence (SRF), suscitent un intérêt croissant depuis une décennie. Leur développement se heurte cependant à un défi majeur : maintenir des temps de cohérence suffisamment longs pour réaliser des calculs quantiques fiables. Actuellement, les qubits atteignent des temps de cohérence de 0,1 à 0,5 ms, et les cavités supraconductrices quelques secondes. Les recherches visent à augmenter ces durées d’au moins un facteur dix.
Bien que qubits et cavités diffèrent par leur température de fonctionnement, leur géométrie ou l’intensité des champs RF, des études récentes révèlent que certains mécanismes microscopiques limitant leurs performances sont similaires. Parmi ceux-ci, on trouve la présence d’impuretés dans les diélectriques ou à l’interface entre diélectrique et film supraconducteur, ainsi que les variations spatiales des propriétés supraconductrices des films. Ces facteurs sont identifiés comme responsables de la perte de cohérence et doivent être systématiquement caractérisés.
L’objectif de cette thèse est d’identifier ces phénomènes microscopiques et de proposer des solutions technologiques pour les surmonter. Plusieurs techniques analytiques ont été employées : spectroscopie tunnel (ST), spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS), spectroscopie dispersive en énergie (EDS) et diffraction des rayons X (XRD) afin d’étudier finement les propriétés supraconductrices, la composition chimique de surface et la structure cristalline des matériaux. L’objectif final est d’établir des corrélations entre les propriétés des matériaux et les performances des dispositifs, puis de proposer des solutions pour optimiser ces technologies. »
le jury: Anne-Marie Valente-Feliciano Senior Physicist – JLAB, John Zasadzinski Professeur – IIT, Guillaume Rosas applied Physicist – CERN, Olivier Buisson Directeur de recherche – Institut Néel, Hélène Le Sueur, Physicienne – CEA, Cristian Pira, Ingénieur INFN-LNL.