Salle de conférences de l’INSP – barre 22-23, 3e étage, salle 317
Marie Joly, doctorante dans l’équipe Acoustique et optique pour les nanosciences et le quantique
Vers un résonateur mécanique à haute fréquence et à haut facteur de qualité pour des applications en information quantique
Résumé
Dans cette thèse, nous étudions expérimentalement la possibilité de fabriquer un résonateur mécanique à haut facteur de qualité – avec un pilier constitué d’un super-réseau de GaAs/AlAs – pour des applications en information quantique.
L’objectif est d’obtenir une cavité acoustique piézoélectrique, contrôlable électriquement, qui pourrait être couplée par effet capacitif à un qubit supra-conducteur. Les mesures sont réalisées avec un montage RF dans un cryostat à dilution à 10 mK.
Au cours de ce travail, plusieurs designs de résonateurs à ondes transverses et longitudinales seront explorés, à la fois expérimentalement, et par des simulations. Parallèlement, la technique expérimentale de couplage à distance de deux échantillons en “flip-chip” a aussi pu être explorée. Nous avons mesuré une résonance mécanique transverse dans un pilier à 7.353 GHz avec un facteur de qualité de 1.3 × 104, et un temps de vie de T=288 ns. A l’aide d’un modèle RLC, nous avons pu estimer les paramètres structurels à implémenter pour que ce résonateur mécanique soit mesurable en “flip-chip”.
Abstract
In this thesis, we study experimentally the possibility of manufacturing a high quality factor mechanical resonator – with a pillar consisting of a GaAs/AlAs superlattice – for quantum information applications.
The objective is to obtain a piezoelectric acoustic cavity, electrically controllable, which could be capacitively coupled to a superconducting qubit. Measurements are performed with an RF assembly in a 10 mK dilution cryostat.
During this work, several designs of transverse and longitudinal resonators will be explored, both experimentally, and by simulations. The experimental technique of remotely coupling of two samples in a “flip-chip” assembly was also be explored. We measured transverse mechanical resonance in a pillar at 7.353 GHz with a quality factor of 1.3times104, and a lifetime of T=288 ns. Using an RLC model, we were able to estimate the structural parameters to be implemented so that this mechanical resonator is measurable in ‘flip-
chip”.
Jury
- Bertrand DUBUS (rapporteur) – Directeur de Recherche (IEMN, Lille)
- Julien Chaste (rapporteur) – Chargé de Recherche (C2N, Palaiseau)
- Isabelle SAGNES (examinatrice) – Directrice de Recherche (C2N, Palaiseau)
- Julien CLAUDON (examinateur) – Directeur de Recherche (PHELIQS, Grenoble)
- Pierre-François COHADON (examinateur) – Maître de Conférences (LKB, Paris)
- Daniel Garcia-Sanchez (Directeur de thèse) – Chargé de Recherche (INSP)
- Paola Atkinson (Co-encadrante, invité) – Chargé de Recherche (INSP)
