Offre de stage m2 : fabrication de mémoires oxram avec interconnexions supraconductrices h/f canada

Contexte : La dernière grande avancée en informatique quantique a été la démonstration de systèmes comportant plus de 50 qubits supraconducteurs, montrant pour la première fois la suprématie quantique. D'autres technologies de qubits très prometteuses incluent les qubits de spin basés sur des boites quantiques (BQ) sur Si ou Ge. Cependant, la calibration et le contrôle des BQ sont encore réalisés à la main avec une électronique classique encombrante située à l'extérieur du cryostat. L'absence de cryo-électronique entièrement intégrée capable de calibrer automatiquement les BQ rend actuellement impossible la construction d'un ordinateur quantique à grande échelle. Dans ce contexte, un consortium 3IT-1QBit composé de 10 chercheurs et ingénieurs de classe mondiale au Canada lance un ambitieux programme de recherche pour adresser ce problème. Nous proposons un projet de stage de 6 mois avec poursuite en doctorat pour étudier des circuits neuromorphiques compatibles avec les conditions cryogéniques, basés sur des memristors TiO2 (c'est-à-dire OxRAM) et des circuits CMOS interconnectés avec des matériaux supraconducteurs. Cette puce CMOS-OxRAM permettra d'implémenter des méthodes de calibration automatique de BQ en utilisant des réseaux neuronaux de faible puissance directement situés dans le cryostat.


Sujet : En collaboration avec 2 postdocs, 2 personnes en doctorat et 1 en Maitrise, la personne recrutée sera en charge de la fabrication et de la caractérisation de réseaux crossbars de mémoires resistives OxRAM avec des interconnexions supraconductrices. Ce projet s'appuiera sur les travaux suivants du groupe du Pr. Dominique Drouin au 3IT :

Fully CMOS-compatible passive TiO2-based memristor crossbars for in-memory computing - ScienceDirect

Investigation of resistive switching and transport mechanisms of Al2O3/TiO2−x memristors under cryogenic conditions (1.5 K): AIP Advances: Vol 10, No 2 (scitation.org)

Soutenue par l'expertise du 3IT, de 1QBit et de l’IQ dans les domaines de la nanofabrication, de l'ingénierie neuromorphique et de l’électronique cryogénique, la personne en stage devra (i) fabriquer des réseaux crossbars de memristors TiO2 avec des interconnexions supraconductrices à base de NbN ou TiN, (ii) effectuer les caractérisations physico-chimiques et morphologiques des dispositifs, (iii) conduire des caractérisations électriques à température ambiante et cryogénique dans le Quantum Fab Lab de l'IQ de l'UdeS, (iv) étudier les avantages apportés par les interconnexions supraconductrices en ce qui concerne le comportement et la précision de programmation des memristors.

Environnement de travail : Le stage sera réalisé sous la direction du Pr. Dominique Drouin au sein de L’IRL-LN2, un « International Research Laboratory » du CNRS entre la France et le Québec. Pr. Serge Ecoffey, Pr. Fabien Alibart et Pr. Yann Beilliard participeront à l’encadrement en nanofabrication et caractérisation. Le travail sera effectué principalement à l’Institut Interdisciplinaire d’Innovation Technologique (3IT) et à l’Institut Quantique (IQ) de l’UdeS, en collaboration étroite avec l’entreprise 1QBit. Le 3IT est un institut unique au Canada, spécialisé dans la recherche et le développement de technologies innovantes pour l’énergie, l’électronique, la robotique et la santé. L’IQ est un institut de pointe ayant pour mission d’inventer les technologies quantiques de demain et de les transférer en milieu industriel. 1QBit est un leader canadien dans le domaine du CQ, de l’IA et de l'informatique de haute performance. Son équipe multidisciplinaire conçoit des systèmes de contrôle, des compilateurs et des architectures de services pour les plateformes informatiques exotiques et de nouvelle génération. L'étudiant(e) bénéficiera ainsi d'un environnement de recherche exceptionnel où le personnel étudiant, professionnel, professoral et industriel travaillent main dans la main pour développer les technologies futures de l'IA et du CQ.


Profil recherché :

Spécialisation en micro-nanotechnologie, génie électrique ou science des matériaux

Atouts : connaissances en nanofabrication, mémoires résistives, calcul en mémoire, mesures cryogéniques

Forte capacité d’adaptation, d’autonomie, de travail en équipe et de résolution de problèmes

Goût prononcé pour la conception, le travail expérimental en salle blanche, la R&D interdisciplinaire

Contacts : jobnano@usherbrooke.ca

Documents à fournir : CV, relevés de notes des 2 dernières années et références