Complexes de métaux de transition adressables comme modèles de bits et de portes logiques quantiques // Addressable transition metal complexes as models for quantum bits and logic gates

Le projet concerne la conception, l’élaboration et l’étude de la dynamique de spin au sein de complexes
binucléaires à base de métaux de transition comme modèles de portes logiques quantiques. Une première partie
focalise sur des complexes de Cu(II). La deuxième partie concerne l’exploration de complexes à base de Fe(II)
adressables optiquement dans le domaine visible. Les complexes seront d’abord caractérisés par spectroscopie
de résonance paramagnétique électronique (RPE) en mode continu pour mettre évidence le comportement de bit
quantique des complexes mononucléaires utilisés pour former les espèces binucléaires. Puis des études
détaillées des temps de relaxation spin-réseau (T1) et spin-spin (temps de cohérence, T2) seront réalisées par
RPE impulsionnelle. Les études sur les complexes (mononucléaires et éventuellement binucléaires) adressables
permettront de déterminer l’impact de la présence d’un centre paramagnétique sur le temps de cohérence d’un
autre au sein de l’entité binucléaire, permettant ainsi d’évaluer la robustesse de portes logiques quantiques
manipulables par la lumière visible.
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The project concerns the design, development and study of spin dynamics in binuclear transition metal complexes
as models for quantum logic gates. The first part focuses on Cu(II) complexes. The second part explores Fe(II)-
based complexes that can be optically addressed in the visible range. The complexes will first be characterized by
continuous-mode electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy to highlight the quantum bit behavior of
the mononuclear complexes used to form the binuclear species. Detailed studies of spin-lattice relaxation time (T1)
and spin-spin relaxation time (coherence time, T2) will then be carried out using pulsed EPR. Studies on
addressable complexes (mononuclear and possibly binuclear) will determine the impact of the presence of one
paramagnetic center on the coherence time of another within the binuclear entity, enabling the robustness of
quantum logic gates manipulatable by visible light to be assessed.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE
Date de début souhaitée : 01-09-2025
Ecole doctorale : Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Directeur de thèse : GAMBARELLI Serge
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRIG//SYMMES

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE

Chimie physique, spectroscopie