Interconnexions 3D pour le design et la fabrication de processeurs quantiques // 3D interconnects for the design and fabrication of quantum processor units

Pour améliorer les performances des ordinateurs quantiques, l'intégration tridimensionnelle (3D) est désormais essentielle. Grâce à des technologies telles que le flip-chip, le routage multi-niveaux ou même des vias traversants (TSV), l'intégration 3D offre des solutions pour augmenter le nombre de qubits sur un processeur, réduire les pertes de signaux et le cross-talk, et même améliorer la gestion thermique. Tous ces aspects sont essentiels pour continuer la mise à l'échelle des qubits.
Notre équipe développe des technologies d'interconnexion 3D (par exemple, des microbumps supraconducteurs et des TSV) pour la prochaine génération de processeurs quantiques. Cette thèse se concentrera sur la caractérisation électrique et radiofréquence de ces interconnexions et des dispositifs quantiques intégrés à proximité afin d'étudier l'impact de ces briques technologiques 3D sur les propriétés quantiques des systèmes formés.
Cette thèse se situe à la frontière entre les défis matériaux, technologiques et physiques des systèmes quantiques. Vous travaillerez avec les équipes du CEA-LETI et du CEA-IRIG. En tant que doctorant, vous participerez à la conception et au layout des véhicules de tests ainsi qu'à leur fabrication. Vous mènerez également les mesures à basse température des échantillons fabriqués, effectuerez les analyses associées et rédigerez des rapports.


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To increase the performance of quantum computers, three-dimensional (3D) integration is now the key! Using technologies such as flip-chip bonding, multi-layer wiring or even through-silicon vias (TSV), 3D integration offers solutions to increase the number of qubits on a processor, reduce signal loss and cross-talk and even improve thermal management. All of these aspects are essential to continue scaling qubits to achieve fault-tolerant quantum computing.
Our team is developing 3D interconnect technologies (e.g. superconducting microbumps and TSV) for the next generation of quantum processors. This thesis will focus on the electrical and radiofrequency characterization of such interconnects and of the quantum devices integrated nearby to gain knowledge on how these 3D technological bricks may impact the quantum properties.
This position will bring you at the boundary between material, technological and physical challenges of quantum systems. You will work with teams from CEA-LETI and CEA-IRIG. As a PhD candidate, you will take part in the design and layout of test vehicles and in their fabrication. You will also lead the low temperature measurements of the fabricated samples, perform the associated analysis and write reports.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Composants Silicium (LETI)
Service : Service des Composants pour le Calcul et la Connectivité
Laboratoire : Laboratoire des Technologies d'Intégration 3D
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Directeur de thèse : JEHL Xavier
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRIG//PHELIQS

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Composants Silicium (LETI)
Service : Service des Composants pour le Calcul et la Connectivité

master 2 physique, science des matériaux