Photonique topologique H/F

Résumé du projet scientifique :
La photonique topologique est un domaine émergent visant à développer des composants optiques et optoélectroniques avec certaines propriétés "topologiquement protégées" immunes à la décohérence ou à la rétrodiffusion. Cela inclut des isolateurs optiques micro-miniaturisés et des états lumineux uniques, comme les vortex de polarisation. L’Institut Pascal a été pionnier en proposant des concepts comme les modes photoniques unidirectionnels à partir des exciton-polaritons et laser topologique. Ces travaux réalisés avec des matériaux comme GaAs et des métasurfaces ouvrent la voie à de nouvelles applications. Le candidat, expert en théories et simulations numériques, développera des recherches sur la photonique topologique non-linéaire et les circuits pour algorithmes quantiques, en lien avec des groupes de recherche nationaux et internationaux. L’INL avec sa maîtrise de la chaîne de fabrication complétera cette approche pour concevoir et expérimenter de nouveaux dispositifs topologiques.
Résumé du projet d'enseignement :
1.En partenariat UCA et ses écoles (Clermont Auvergne INP), les enseignements seront donnés en Master Nanophysique co-porté UCA/Clermont Auvergne INP et dans le cadre de la graduate track MathPhysique (programme SFRI), et porteront sur des enseignements transdisciplinaires incluant mathématiciens, physiciens et ingénieurs pour le développement de cours "Topologie en Physique" et "Informatique quantique" .
2.Construit sur la COMUE Université de Lyon sur la base de formations du site (Centrale Lyon et master Nanoscale Engineering-NSE), le projet d'enseignement sera axé sur les liens entre photonique, topologie et ingénierie quantique associé à d’autres missions : développer des enseignements innovants, théoriques, pratiques ou sous forme de projets, dans le cadre de la refonte de l’option Centrale Lyon sur la physique pour le numérique et l’énergie ou dans le cadre des UE Micro and Nanophotonics et Quantum Engineering du master NSE, ou en contribuant à l’Initiative Quantique du site.
Stratégie de l'établissement :
La topologie, domaine mathématique, a des applications majeures en photonique, permettant de contrôler la direction des photons et de réaliser des isolateurs optiques microscopiques, essentiels pour la photonique intégrée. Elle introduit aussi de nouveaux états de la lumière, tels que les vortex de polarisation et de phase, et des résonances sensibles aux perturbations. Ces propriétés ouvrent la voie à des dispositifs optoélectroniques avancés, comme des lasers monomodes et des capteurs ultra-sensibles. La photonique topologique, en plein essor, utilise la protection topologique et les singularités topologiques pour développer des composants optiques classiques et quantiques. Le CNRS, avec ses nombreux laboratoires impliqués, soutient ces domaines stratégiques par des projets internationaux et nationaux. La chaire vise à renforcer le leadership international du CNRS dans ce domaine.
Stragtégie du Laboratoire :
L’Institut Pascal CNRS/UCA est majeur en photonique impliqué dans des recherches sur les nanostructures semiconductrices et la nanophotonique. Depuis 2005, il explore la photonique topologique notamment avec les exciton-polaritons pour des modes photoniques unidirectionnels et le concept de laser topologique. Ces travaux, réalisés en collaborations nationale et internationale, utilisent des matériaux comme GaAs et des métasurfaces. L’objectif de la chaire est de renforcer l’excellence et la pérennité de cet axe de recherche à l’IP.
L’Institut des Nanotechnologies de Lyon se spécialise dans les micro et nanotechnologies. Son équipe "Photonique Topologique" étudie les singularités de polarisation depuis 2008 et a développé l’un des premiers lasers à émission en vortex. Avec son expertise en fabrication innovante, il conçoit des dispositifs tels que des capteurs et des micro-lasers, en utilisant des matériaux comme les pérovskites halogénées et les matériaux à changement de phase.