Stage - Calibration de circuits photonique dédiée au calcul quantique H/F

CEA · Grenoble (38) · Stage

Publiée le 8 octobre 2026

Sujet de stage

Nous avons développé des circuits en photonique intégrée pour le calcul quantique. Ces circuits contiennent des interféromètres universels, prévus pour appliquer des opérations quantiques à des photons uniques.

Mathématiquement, ces opérations se traduisent par de la multiplication de matrices unitaires.

Le sujet du stage sera de calibrer ces circuits, c'est-à-dire de trouver et d'appliquer les bonnes consignes électriques afin de programmer des matrices arbitraires, et d'évaluer la fidélité avec laquelle les matrices ont été appliquées. La calibration se fera par une prédiction théorique du comportement du système, et une optimisation algorithmique des consignes électriques afin de trouver une solution idéale.

Description de l'offre

Nous rejoindre, pour quoi faire ?

Au sein de notre laboratoire, le LIPS, votre rôle sera de tester nos circuits intégrés de calcul photonique et d’effectuer des calculs avec ces derniers. Ces circuits ont été développés au CEA-Leti pour le calcul photonique quantique. Ils permettent de multiplier des matrices dans le domaine optique. Le circuit photonique en question est assemblé sur sa carte de test.

Afin de pouvoir opérer, des instructions complexes doivent être communiquées via un algorithme, pilotant ainsi la centaine d’éléments actifs du circuit, et permettant de programmer le calcul matriciel. Une méthode analytique et une méthode d'apprentissage machine basée sur Pytorch seront utilisées pour entrainer cet algorithme à auto-calibrer le circuit et le tester en conditions réalistes.

L’essentiel de votre stage sera à utiliser et optimiser ces algorithmes, afin de piloter le circuit photonique de calcul. Vous devrez vous familiariser avec le hardware de contrôle et savoir l’interfacer. Puis appliquer et améliorer les algorithmes de programmation du circuit. La preuve de fonctionnement sera d’inscrire avec haute fidélité des matrices aléatoires sur le circuit. Ainsi, certains calculs matriciels pourraient être testés.

Profil du candidat

Qu'attendons-nous de vous ?

Vous êtes étudiant en M2 ou équivalent, spécialisé en physique, en semiconducteurs/photonique ou encore en mathématique appliquées. Vous aimez la programmation, avez des connaissances en Python ou équivalent, et êtes intéressé par l’interfaçage et le pilotage de hardware. Vous cherchez à travailler dans une équipe dynamique et multidisciplinaire autour de la photonique intégrée, venez à notre rencontre pour nous exposer vos compétences et motivations.

Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons :

Tous nos postes sont ouverts aux personnes en situation de Handicap. La Mission Handicap du CEA vous accompagne et met en place les aménagements nécessaires à vos besoins spécifiques

Description de l'unité

Le laboratoire LIPS assure la conception et la caractérisation de composants et circuits photoniques sur silicium. Le portefeuille de composants disponibles recouvre des fonctions passives (guides d'ondes, coupleurs…) et actives (modulateurs, switches, photodétecteurs…) ainsi que des fonctions avancées par l'intégration de matériaux hétérogènes comme l'InP pour réaliser des lasers. Ce panel de composants permet de réaliser ensuite des circuits pour de nombreuses applications comme les datacomm, les lidars, le calcul quantique ou l'intelligence artificielle. Le LIPS comprend une quarantaine de chercheurs et thésards/postdocs.

Compétences

Voir l'offre d'origine et postuler · Source : site carrières de CEA

Voir aussi