CIFRE - Intégration d’architectures de qubits de spin en silicium en technologie CMOS FDSOI avancée pour le calcul quantique (F/H)

Chez STMicroelectronics, nous sommes convaincus que la technologie est un moteur d’innovation et a un impact positif pour les entreprises, les personnes et la société.

En tant qu’acteur mondial des semiconducteurs, nos technologies de pointe et nos composants électroniques sont invisibles mais au cœur du monde d’aujourd’hui.

Rejoindre ST, c’est intégrer une entreprise internationale riche de plus de 115 nationalités, présente dans 40 pays, et rassemblant plus de 50 000 talents passionnés et engagés, tous unis par la volonté de créer et d’inventer la technologie de demain.

Innover demande bien plus que des compétences techniques : cela nécessite des personnes inspirantes, qui savent collaborer avec respect et enthousiasme. Des collaborateurs animés par la passion, prêts à remettre en question le statu quo, à faire avancer l’innovation et à révéler leur plein potentiel.

Venez vivre cette aventure avec nous et contribuez à construire un futur plus intelligent et plus durable, en alliant responsabilité et innovation.

Notre technologie commence avec vous.

La course à la réalisation d’un ordinateur quantique démontrant la suprématie quantique s’intensifie, mobilisant de puissantes entreprises et de nombreux gouvernements, qui travaillent sur de multiples supports physiques pour encoder l’information quantique, tels que la supraconductivité, les ions piégés, le spin de l’électron dans le silicium ou encore la photonique. Au-delà des enjeux économiques classiques, l’adoption de solutions quantiques est hautement stratégique, ouvrant la voie vers une sécurité renforcée des données et des communications.

Cette thèse s’inscrit dans la feuille de route actuelle de ST, dans le cadre du contrat de collaboration avec QUOBLY, visant à produire industriellement un ordinateur quantique tolérant aux fautes (FTQC) pour des clients stratégiques. Dans cette compétition, ST et QUOBLY peuvent tirer parti de la technologie FDSOI, qui offre un environnement idéal pour isoler et manipuler le spin de l’électron utilisé dans les algorithmes quantiques. Pendant les 3 années de recherche, le doctorant devra étudier et proposer une architecture de dispositif basée sur la technologie CMOS FDSOI permettant de supporter des qubits en silicium à base de spin pour le calcul quantique. Les principaux axes de développement seront : l’architecture du dispositif (simulation 3D et réalisation des dispositifs sur silicium), l’analyse des matériaux et la caractérisation cryogénique.

A propos de vos missions

• Réaliser une étude bibliographique exhaustive afin de situer au mieux le sujet et sa complexité.

• Développer des architectures de transistors à électron unique (SET) dans une technologie CMOS FDSOI avancée.

• Implémenter une architecture de qubit innovante (passage d’une structure linéaire 1D à une matrice 2D).

• Optimiser le layout des qubits en tirant parti des techniques de lithographie avancées utilisées dans les technologies FDSOI.

• Effectuer des simulations 3D, embarquer des structures de test et réaliser les dispositifs correspondants sur silicium.

• Caractériser les qubits et les SET en régime cryogénique

• Mener une caractérisation avancée des pièges dans les diélectriques à température ambiante et à basse température.

A propos de vous

• Niveau Bac+5 (Master 2 ou diplôme d’ingénieur) en micro/nanoélectronique, physique des dispositifs, électronique ou physique quantique appliquée (ou formation équivalente).

• Bases solides en physique des semi-conducteurs, dispositifs MOSFET (FDSOI/FinFET) et compréhension d’une filière technologique CMOS.

• Expérience pratique en salle blanche, caractérisation électrique ou design de circuits/dispositifs appréciée.

• Bonnes capacités scientifiques (esprit critique, lecture d’articles) et compétences en programmation/outils numériques.

• Excellentes aptitudes en communication, anglais scientifique et travail en équipe interdisciplinaire.

Les résultats attendus de cette recherche sont la conception, le développement et la compréhension des performances des nouvelles architectures des qubits et de SET intégrant des matériaux avancés, capables de satisfaire les exigences du calcul quantique.

Contact: carlos-augusto.suarezsegovia@st.com

ST est fière d’être certifiée parmi les 17 entreprises mondiales « Global Top Employers 2025 » et d’être la première et unique entreprise de semi-conducteurs à recevoir cette distinction. ST a été distinguée dans ce classement grâce à sa démarche d’amélioration continue, se démarquant notamment par son engagement en matière d’éthique et d’intégrité, de sens et de valeurs, d’organisation et de gestion du changement, ainsi que par sa stratégie commerciale et ses performances. En France, ST a également obtenu la labélisation Happy Trainee 2025.

Nous cultivons un environnement de travail inclusif et diversifié, où la discrimination n’a pas sa place. Notre ambition est de recruter et de fidéliser des talents reflétant la richesse des sociétés dans lesquelles nous évoluons.

Nous nous engageons à l’équité dans le développement des carrières, les opportunités professionnelles et la rémunération.

Chez ST, nous encourageons les candidats qui ne remplissent pas forcément tous les critères à postuler, car nous croyons en la richesse des parcours variés et offrons de réelles opportunités d’apprentissage et d’évolution. La diversité, l’équité et l’inclusion sont des valeurs fondamentales qui façonnent notre culture d’entreprise.

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