Francesco BUONEMANI

Doctorant

Equipe de recherche au CPHT : Matière condensée

Thèmes de recherche : Phases topologiques de la matière ; états liés de Majorana ; interaction lumière-matière.

Sujet de thèse : Couplage lumière-matière dans les systèmes topologiques.
Directrice de thèse : Olesia Dmytruk

Résumé de la thèse

Ce projet de doctorat a pour objectif d'étudier les matériaux topologiques couplés à des photons de cavité, dans le but d'utiliser l'intégration de cavités pour explorer, contrôler et concevoir de nouvelles phases topologiques. Le projet se concentre sur des modèles électroniques à liaison forte en présence d'un couplage avec les photons et d'interactions électron-électron. L'un des objectifs du projet est de proposer une nouvelle approche pour l'observation d'états liés topologiques basée sur la spectroscopie de cavité. L'exclusion des signatures d'états à énergie nulle d'origine non topologique est l'une des principales questions à traiter. Un autre objectif consiste à considérer un matériau topologique couplé à une cavité monomode en régime de résonance (lorsque la fréquence de la cavité est égale à la bande interdite du matériau électronique) et à étudier les propriétés des états hybrides lumière-matière – les polaritons – qui émergent dans ce régime. Les questions spécifiques portent notamment sur la nature topologique de ces polaritons et sur la manière dont ils pourraient être utilisés pour des applications en informatique quantique, par exemple pour coder un qubit. L'objectif le plus ambitieux est de concevoir des états topologiques dans des matériaux électroniques à topologie de bande triviale à l'aide de la lumière quantique. Deux pistes possibles à explorer incluent l'utilisation de lumière quantique polarisée circulairement et d'une cavité multimode spatialement non homogène pour concevoir des formes sur mesure d'interactions électron-électron. Traduit avec DeepL.com (version gratuite)

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