Génération de peignes de fréquences quantiques dans des cavités optiques multi-cœurs // Quantum frequency comb generation in multi-core optical cavities

Cette thèse vise à développer de nouvelles sources de peignes de fréquences quantiques à partir de cavités optiques fibrées multi-cœurs, en exploitant plusieurs degrés de liberté photoniques. Alors que les microrésonateurs intégrés permettent une génération efficace de peignes de fréquences et d'intrication énergie-temps, ils restent limités en termes d'accès à des espaces de Hilbert de grande dimension.
Le projet propose d'explorer des cavités fibrées innovantes offrant un contrôle simultané de la fréquence, de la polarisation, des modes spatiaux et du multiplexage spatial. L'objectif est de combiner ces degrés de liberté afin de générer des états quantiques de haute dimension et de grande complexité.
En parallèle, ces états seront exploités pour des applications en métrologie quantique, notamment pour améliorer la précision des mesures dans le domaine temps-fréquence. Le doctorant développera des cavités non linéaires fibrées, intégrant modulation électro-optique et mise en forme spectrale, et mettra en œuvre des protocoles de mesure adaptés à ces états complexes.
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This PhD project aims to develop novel quantum frequency comb sources based on multi-core fiber optical cavities, exploiting multiple photonic degrees of freedom. While integrated microring resonators enable efficient generation of frequency combs and energy–time entanglement, they provide limited access to high-dimensional Hilbert spaces.
This project proposes to explore innovative fiber-based cavities offering simultaneous control over frequency, polarization, spatial modes, and spatial multiplexing. The objective is to combine these degrees of freedom to generate complex high-dimensional quantum states.
These states will then be exploited for quantum-enhanced metrology in the time–frequency domain. The candidate will develop nonlinear fiber cavities integrating electro-optic modulation and spectral shaping, and implement measurement protocols adapted to such high-dimensional states.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

Université Côte d'Azur

364 SFA - Sciences Fondamentales et Appliquées

Le candidat ou la candidate devra être titulaire d'un Master 2 (ou équivalent) en physique, avec une spécialisation en optique, photonique ou physique quantique. Une solide formation en optique et photonique est requise, incluant des notions de physique des lasers, d'interférométrie et d'instrumentation optique. Des connaissances de base en optique non linéaire et/ou en optique quantique (intrication, génération de paires de photons, peignes de fréquences) seront fortement appréciées. Le ou la candidat(e) devra démontrer un fort intérêt pour la recherche expérimentale, ainsi qu'une capacité à travailler à l'interface entre théorie et expérience. Une expérience préalable en laboratoire (stages, projets expérimentaux) constituera un atout important. Des compétences en programmation scientifique (Python, Matlab ou équivalent) et en traitement de données sont souhaitées. Le/la candidat(e) devra faire preuve d'autonomie, de rigueur scientifique, d'esprit critique et d'une bonne capacité à travailler en équipe dans un environnement collaboratif. Un bon niveau d'anglais écrit et oral est indispensable pour la rédaction d'articles scientifiques et la participation à des conférences internationales.
The candidate should hold a Master's degree (or equivalent) in physics, with a specialization in optics, photonics, or quantum physics. A strong background in optics and photonics is required, including knowledge of laser physics, interferometry, and optical instrumentation. Basic knowledge of nonlinear optics and/or quantum optics (entanglement, photon-pair generation, frequency combs) will be highly appreciated. The candidate should demonstrate a strong motivation for experimental research, as well as the ability to work at the interface between theory and experiment. Previous hands-on laboratory experience (internships or experimental projects) will be a strong asset. Skills in scientific programming (Python, Matlab or equivalent) and data analysis are desirable. The candidate should be autonomous, rigorous, and able to work effectively in a collaborative research environment. A good command of written and spoken English is required for scientific publications and participation in international conferences.