Un défi des technologies quantiques est de protéger un système quantique de son environnement tout en maintenant les interactions nécessaires à son contrôle et à sa lecture. Les centres colorés de spin dans le diamant et d’autres semi-conducteurs offrent une plateforme particulièrement intéressante pour étudier cette dualité. Leurs états électroniques et de spin peuvent être initialisés et lus optiquement, puis manipulés à l’aide de champs micro-ondes. Quelques exemples de projets possibles sont : • Lecture spin-vers-charge de centres NV. Caractériser les processus d’ionisation et de recombinaison entre NV⁻ et NV⁰, puis mettre en œuvre un protocole de lecture spin-vers-charge afin d’améliorer la fidélité de lecture du spin. Le projet pourra notamment comparer des centres NV natifs à des centres créés par impulsions laser femtoseconde. • Contrôle quantique adaptatif en temps réel. Développer des protocoles capables d’adapter automatiquement la suite d’une séquence expérimentale en fonction du résultat d’une mesure précédente. À l’aide d’un FPGA, le projet explorera comment cette rétroaction en temps réel peut améliorer l’initialisation, la lecture du spin ou la rapidité du contrôle quantique. • Stabilisation de l’état NV⁰ à faible diffusion spectrale. Étudier comment l’ingénierie du niveau de Fermi et la nanostructuration peuvent stabiliser l’état NV⁰ tout en préservant ses propriétés optiques et en limitant la diffusion spectrale.