Manipulation d'états quantiques de la lumière par l'intermédiaire d'un atome de Rydberg unique PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Manipulation d'états quantiques de la lumière par l'intermédiaire d'un atome de Rydberg unique PDF full book. Access full book title Manipulation d'états quantiques de la lumière par l'intermédiaire d'un atome de Rydberg unique by Frédéric Assémat. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Frédéric Assémat
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
La manipulation d'états non-classiques suscite depuis quelques années un engouement important de la part de la communauté scientifique. Que ce soit sur un plan fondamental ou en vue de potentielles applications par exemple dans les domaines de la métrologie, de la communication, ou de l'information quantique, il est essentiel de préparer des systèmes quantiques dans des états non-classiques et de contrôler leur évolution. Le champ de l'électrodynamique quantique en cavité apparaît comme un cadre expérimental idéal pour étudier l'ingénierie de tels états de la lumière. Il repose sur le couplage fort entre un système à deux niveaux d'une part et un mode du champ électromagnétique d'autre part. Cette thèse présente une nouvelle expérience d'électrodynamique quantique en cavité combinant un jet d'atomes lents préparés dans des états de Rydberg dits « circulaires » et le mode électromagnétique d'une cavité supraconductrice. Ce nouveau dispositif permet une augmentation considérable du temps d'interaction entre l'atome et le champ. Nous présentons dans ce manuscrit les premiers résultats expérimentaux qui en découlent. Premièrement, en exploitant le régime d'interaction résonant entre l'atome et le champ nous avons pu générer un état superposé de type chat de Schrödinger que nous avons caractérisé par ses oscillations de Rabi. Deuxièmement, en se plaçant dans le régime d'interaction dispersif, le long temps d'interaction permet de résoudre le spectre des états habillés du système pour des états du champ contenant jusqu'à 8 photons. Cette résolution a alors pu être exploitée afin de générer des états quantiques du champ comme une superposition de 0 et de 2 photons.
Author: Frédéric Assémat
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
La manipulation d'états non-classiques suscite depuis quelques années un engouement important de la part de la communauté scientifique. Que ce soit sur un plan fondamental ou en vue de potentielles applications par exemple dans les domaines de la métrologie, de la communication, ou de l'information quantique, il est essentiel de préparer des systèmes quantiques dans des états non-classiques et de contrôler leur évolution. Le champ de l'électrodynamique quantique en cavité apparaît comme un cadre expérimental idéal pour étudier l'ingénierie de tels états de la lumière. Il repose sur le couplage fort entre un système à deux niveaux d'une part et un mode du champ électromagnétique d'autre part. Cette thèse présente une nouvelle expérience d'électrodynamique quantique en cavité combinant un jet d'atomes lents préparés dans des états de Rydberg dits « circulaires » et le mode électromagnétique d'une cavité supraconductrice. Ce nouveau dispositif permet une augmentation considérable du temps d'interaction entre l'atome et le champ. Nous présentons dans ce manuscrit les premiers résultats expérimentaux qui en découlent. Premièrement, en exploitant le régime d'interaction résonant entre l'atome et le champ nous avons pu générer un état superposé de type chat de Schrödinger que nous avons caractérisé par ses oscillations de Rabi. Deuxièmement, en se plaçant dans le régime d'interaction dispersif, le long temps d'interaction permet de résoudre le spectre des états habillés du système pour des états du champ contenant jusqu'à 8 photons. Cette résolution a alors pu être exploitée afin de générer des états quantiques du champ comme une superposition de 0 et de 2 photons.
Author: Leonard Monniello
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Les développements en information quantique nécessitent le contrôle et la manipulation d'états quantiques. Parmi les systèmes en physique du solide, les boîtes quantiques semiconductrices sont de bons candidats pour réaliser des bits quantiques. La taille nanométrique de ces objets conduit à un confinement spatial à trois dimensions des porteurs : le spectre d'énergie est discret comme celui d'un atome. Ces objets sont étudiés pour leurs propriétés optiques, et notamment pour l'émission de photons uniques et indiscernables, qui sont des états quantiques de la lumière. Le travail de cette thèse consiste à étudier des boîtes quantiques uniques d'InAs/GaAs excitées à la résonance de leur transition optique, à l'aide d'impulsions lumineuses picosecondes. Grâce à une géométrie unidimensionnelle en guide d'onde, il est possible de s'affranchir de la lumière diffusée du laser d'excitation, et d'observer la luminescence résonante des boîtes. On atteint alors le régime d'oscillations de Rabi qui permet d'inscrire dans la boîte une superposition cohérente du système à deux niveaux, c'est un bit quantique. Cependant, le couplage entre la boîte et son environnement modifie les propriétés de cohérence des boîtes quantiques, limitant la possibilité de réaliser des opérations sur les qubits. Deux phénomènes principaux de décohérence ont été modélisés : l'interaction avec les phonons longitudinaux acoustiques de la matrice environnante de la boîte et le couplage avec le mode électromagnétique. Nous avons enfin étudié la statistique d'émission de photons des boîtes quantiques, et nous montrons qu'elles constituent de bonnes sources de photons uniques indiscernables, à la demande.
Author: ARNO.. RAUSCHENBEUTEL
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 166
Get Book Here
Book Description
NOUS PRESENTONS ICI LA REALISATION D'UNE DYNAMIQUE QUANTIQUE CONDITIONNELLE ET LA PREPARATION D'UN ETAT INTRIQUE A TROIS SYSTEMES QUANTIQUES DANS UNE EXPERIENCE D'ELECTRODYNAMIQUE QUANTIQUE EN CAVITE. NOUS COUPLONS DES ATOMES, PREPARES DANS UN ETAT DE RYDBERG CIRCULAIRE, AU MODE D'UNE CAVITE DE TRES HAUTE SURTENSION, PREPARE DANS L'ETAT VIDE. A RESONANCE, UN ECHANGE REVERSIBLE ET COHERENT D'UN QUANTUM D'EXCITATION ENTRE L'ATOME ET LE CHAMP A LIEU : L'OSCILLATION DE RABI QUANTIQUE. EN FIXANT LE TEMPS D'INTERACTION A UN CYCLE COMPLET D'ABSORPTION ET D'EMISSION, NOUS OBTENONS LA DYNAMIQUE CONDITIONNELLE : LA PHASE QUANTIQUE DE L'ETAT ATOME-CHAMP CHANGE SI LE MODE CONTIENT UN PHOTON ET SI L'ETAT ATOMIQUE EST COUPLE AU MODE. CEPENDANT, SI LE MODE NE CONTIENT PAS DE PHOTON OU SI L'ETAT ATOMIQUE N'EST PAS COUPLE, LA PHASE RESTE INCHANGEE. NOUS DEMONTRONS CE CHANGEMENT DE PHASE ET NOUS FAISONS VARIER SA VALEUR EN DESACCORDANT LA FREQUENCE DU MODE PAR RAPPORT A LA TRANSITION ATOMIQUE. DE PLUS, NOUS VERIFIONS QUE LA DYNAMIQUE PRESERVE LA COHERENCE DES SOUS-SYSTEMES, MENANT AINSI A UN ETAT INTRIQUE SI LES DEUX SONT INITIALEMENT PREPARES DANS DES SUPERPOSITIONS D'ETATS. NOUS INTERPRETONS LE PROCESSUS EN TERMES D'UNE PORTE LOGIQUE QUANTIQUE ET NOUS ANALYSONS SES LIMITATIONS. DANS UNE DEUXIEME EXPERIENCE, NOUS PREPARONS ET ANALYSONS UN ETAT INTRIQUE ENTRE DEUX ATOMES ET LE CHAMP EN EFFECTUANT DES OPERATIONS SUCCESSIVES ET REVERSIBLES. LE PREMIER ATOME EST INTRIQUE AVEC LE CHAMP EN INTERAGISSANT AVEC CE DERNIER PENDANT UN QUART D'OSCILLATION DE RABI. LE DEUXIEME ATOME EFFECTUE ENSUITE, COMME DANS LA PREMIERE EXPERIENCE, UNE OSCILLATION DE RABI COMPLETE. ETANT PREPARE DANS UNE SUPERPOSITION DE L'ETAT COUPLE ET DE L'ETAT NON-COUPLE, IL DEVIENT DONC EGALEMENT INTRIQUE AVEC LE CHAMP. DES MESURES DANS DEUX BASES ORTHOGONALES SONT EFFECTUEES SUR L'ETAT RESULTANT. UNE ANALYSE DES SIGNAUX EXPERIMENTAUX EST PRESENTEE, CONFIRMANT QUE L'ETAT PREPARE N'EST EFFECTIVEMENT PAS SEPARABLE.
Author: Adrien Facon
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Il n'y a pas de limite fondamentale à une mesure classique : la position d'une aiguille sur un cadran peut être déterminée avec une incertitude arbitrairement faible. Au contraire, dans le monde quantique, la précision de toute mesure est limitée par le bruit quantique. Lorsque l'aiguille de mesure devient un système mésoscopique, tel un moment cinétique J qui évoluerait sur le cadran sphérique d'une sphère de Bloch, les fluctuations quantiques affectant les états cohérents conduisent alors à une incertitude de mesure en 1/√J appelée limite quantique standard. La métrologie quantique consiste à préparer l'aiguille dans un état quantique qui permet de dépasser cette limite et d'atteindre la précision ultime fondamentale, dite limite de Heisenberg, qui évolue en 1/J. Nous proposons et réalisons une approche innovante fondée sur la mesure de la phase relative d'une superposition d'états mésoscopiques du type Chat de Schrödinger. En utilisant un champ radiofréquence polarisé, nous avons en effet pu préparer un atome de Rydberg dans une superposition quantique du moment cinétique décrivant l'électron, dont la sensibilité au champ électrique approche la limite de Heisenberg. Cette méthode a permis la réalisation d'un électromètre à un seul atome mesurant de faibles champs de l'ordre du mV/cm en quelques dizaines de nanosecondes. La grande sensibilité de ces méthodes de mesure de champ résolue en temps et en espace ouvre la voie à de nombreuses applications.
Author: David Adler
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1489922601
Category : Science
Languages : en
Pages : 448
Get Book Here
Book Description
The Institute for Amorphous Studies was founded in 1982 as the international center for the investigation of amorphous mate rials. It has since played an important role in promoting the und er standing of disordered matter in general. An Institute lecture series on "Fundamentals of Amorphous Materials and Devices" was held during 1982-83 with distinguished speakers from universities and industry. These events were free and open to the public ,and were attended by many representatives of the scientific community. The lectures themselves were highly successful inasmuch as they provided not only formal instruction but also an opportunity for vigorous and stimulating debate. That last element could not be captured within the pages of a book I but the lectures concentrated on the latest advances in the field I which is why their essential contents are he re reproduced in collective form. Together they constitute an interdisciplinary status report of the field. The speakers brought many different viewpoints and a variety of back ground experiences io bear on the problems involved I but though language and conventions vary I the essential unity of the concerns is very clear I as indeed are the ultimate benefits of the many-sided approach.
