PhD /doctorat à l’intersection de la photonique ultrarapide, de l’optique non linéaire extrême et de

English version below Contexte :
Les études de l'optique quantique dans le domaine temporel en sont encore à leurs débuts.
Dans une série de développements récents et passionnants, les professeurs Paul Charette de l'Université de Sherbrooke et Denis Seletskiy de Poly-Montréal ont démontré des courants de tunnel induits par la lumière quantique à travers des écarts nanométriques d'antennes métalliques.
La personne candidate retenue s'appuiera sur ces percées récentes pour propulser le projet vers une compréhension détaillée de l'interaction lumière-matière dans le régime non linéaire extrême, en se concentrant sur la détection résolue en champ de la lumière quantique, en variant les paramètres de conception critiques du nanodispositif.(1) G.
Demontigny, et al., 'Electron tunneling driven by bright two-mode squeezed quantum pulses', in Ultrafast Phenomena and Nanophotonics XXIX, San Francisco:
SPIE, Jan.
2025.Sujet :
Les compétences suivantes seront acquises par la personne étudiante:
Photonique ultrarapide:
génération, caractérisation et manipulation d'impulsions de lumière à quelques cycles; conversion paramétrique ultralarge pour la génération de lumière quantique brillante;Optique quantique:
approche temporelle; analyse de corrélation; détermination, contrôle et tri des modes espace-temps; post-sélection pour la génération d'états non gaussiens;Optique non linéaire extrême:
compréhension de la réponse non perturbatrice des phénomènes induits par le champ et leur dépendance à la phase porteuse-enveloppe; formalisme de Keldysh;Dispositifs nanophotoniques:
capacité à concevoir et fabriquer des nano-résonateurs optiques avec une précision nanométrique; photonique intégrée des nanostructures pour le traitement de signaux électroniques à faible bruit.Environnement de travail:
La personne étudiante sera co-encadrée par le professeur Paul Charette (3IT, Université de Sherbrooke, Canada) et le professeur Denis Seletskiy (Polytechnique Montréal, Canada).Profil recherché:
Nous recherchons une personne étudiante hautement motivée pour un projet de pointe à l'intersection de la photonique ultrarapide, de l'optique non linéaire extrême et de la quantique.
Le projet vise à étudier les courants de tunnel dans des nanostructures photoniques induits par la lumière quantique pulsée, avec des applications allant de la photonique quantique intégrée à la détection quantique sur puce.Contact:
*** ,Denis Seletskiy (denis.seletskiy@polymtl.ca)Documents à fournir:
Lettre de présentation, curriculum vitæ-English versionPhD project at the intersection of ultrafast photonics, extreme nonlinear response and quantum opticsContext:
Studies of time-domain quantum optics are still at their early stages.
In a series of recent exciting developments, professors Paul Charette of the Université de Sherbrooke and Denis Seletskiy of Poly-Montréal have recently made a proof-of-principle demonstration of the tunneling currents driven by quantum light through nanoscale gaps of metallic nanoantennae (1).
The successful candidate will build on these early results to propel the project toward a detailed understanding of the light-matter interaction at the extreme nonlinear regime, with a focus on field-resolved detection of quantum light while varying critical design parameters of the nanodevice.(1) G.
SPIE, Jan 2025.Topic:
A successful graduate will acquire the following skillsets:
Ultrafast Photonics:
generation, characterization, and manipulation of few-cycle light pulses; ultrabroad parametric down conversion for generation of bright quantum light;Quantum optics:
time-domain approach; correlation analysis; determination, control, and sorting of space-time modes; post-selection for generation of non-Gaussianstates;Extreme nonlinear optics:
understanding the non-perturbative response of field-driven phenomena and their dependence on the carrier-envelope phase; Keldyshformalism;Nanophotonic devices:
the ability to design and fabricate optical nanoresonators with nm-precision; connectorize nanostructures for electronic low-noise signal processing.Work Supervision:
The student will be co-supervised by Professor Paul Charette (3IT, Universite de Sherbrooke, Canada) and Professor Denis Seletskiy (Polytechnique Montreal,Canada).Desired Profile:
We seek a highly motivated PhD student to spearhead a cutting-edge project at the intersection of ultrafast photonics, extreme nonlinear optics, and quantum.
The project aims to study tunneling currents in photonic nanostructures induced by few-cycle pulsed quantum light with applications ranging from integrated quantum photonics to on-chip quantum sensing.Contact:
***,Denis Seletskiy (denis.seletskiy@polymtl.ca)Documents to provide:
Cover letter, curriculum vitae