Équipe

Photonique et cohérence de spin

Activité scientifique

La compréhension et le contrôle des dynamiques de relaxation et de décohérence d’excitons et de spins dans des nanostructures semi-conductrices sont deux objectifs au centre du projet développé par l’équipe. Les nanostructures étudiées sont de natures diverses et réalisent des systèmes quantiques modèles avec, pour certaines, la mise en œuvre de matériaux nouvellement façonnés à l’échelle nanométrique, éventuellement ‘bio-inspirés’, et dont les propriétés sont en grande partie à explorer. Les fonctionnalités ou applications visées ici à travers la maîtrise des processus électroniques relèvent pour la plupart, du domaine des technologies quantiques (avec la génération de qubits, leur manipulation, le contrôle du transport cohérent excitonique etc). Dans les systèmes considérés, le couplage des excitations élémentaires aux vibrations du réseau ou l’influence de l’environnement électrostatique sont à l’origine d’effets le plus souvent délétères (effets non radiatifs, thermalisation, décohérence…), ainsi les études réalisées cherchent à déterminer dans quelles conditions les effets du couplage à l’environnement peuvent être réduits voire exploités afin de préserver les effets quantiques d’intérêt. La mise au point « d’interfaces » efficaces (pour les préparation, manipulation et lecture des états) est une facette complémentaire et fait l’objet de développements spécifiques ayant une forte composante en nanophotonique.

Figure : Expérience de rotation Faraday (2K – 5T) résolue en temps pour l’étude de la relaxation et cohérence de spin dans les nanostructures semi-conductrices
Barisien Thierry, 2022