L’étude des fluctuations polarisées du rayonnement fossile à 3K (Cosmic Microwave Background, CMB) apparaît aujourd’hui comme une voie incontournable pour progresser dans notre compréhension de l’Univers. Le niveau de signal attendu, quelques nK pour le mode B le plus faible, requiert une chaîne de détection à la fois ultra sensible et extrêmement immune aux effets parasites instrumentaux. Dans cette perspective, l’expérience QUBIC (Q and U Bolometric Interferometer for Cosmology, en cours d’intégration) utilise des bolomètres supraconducteurs refroidis à très basse température associés à une architecture de détection du type interféromètre pour des observations du CMB depuis le versant argentin du plateau d’Atacama.
Le laboratoire APC est aujourd’hui coordinateur du projet QUBIC et contribue entre autre à la conception, la réalisation et la caractérisation de la chaîne de détection. Celle-ci est basée sur 8 matrices de 256 bolomètres supraconducteurs NbSi fonctionnant à 300mK associées à des SQUIDs et des ASICs en technologie SiGe refroidis à 4K.
Le stagiaire s’insérera dans la collaboration QUBIC et plus particulièrement dans l’équipe d’instrumentation millimétrique à l’APC (Université Paris Diderot) qui dispose de divers systèmes de tests et de caractérisations cryogéniques. Il participera à la caractérisation de l’instrument QUBIC dont les tests démarreront début 2018. En particulier, les performances des matrices de bolomètres supraconducteurs en terme de bruit et de réponse à un signal optique devront être mesurées, vérifiées et validées. Ceci pourra conduire à une modélisation des phénomènes physique en jeu. Ces résultats pourront également être mis en perspective d’un instrument spatial dédié à la caractérisation de la polarisation du CMB (type CORE).
Ce stage permettra à l’étudiant de découvrir l’intérêt des modes B de polarisation pour contraindre la théorie de l’inflation, de comprendre les dernières techniques de détection du CMB et de participer au développement d’un instrument innovant pour l’observation du mode B.