login
english version rss feed
Detailed view PhD thesis
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (01/07/2002), Haroche Serge (Dir.)
Attached file list to this document: 
PS
tel-00002072.ps(29.7 MB)
PDF
tel-00002072.pdf(4.4 MB)
Réalisation d'états intriqués dans une collision atomique assistée par une cavité
Stefano Osnaghi1

La fonction d'onde de deux particules après
une interaction mutuelle ne peut pas, en général, être exprimée
comme le produit d'états individuels des particules. Pour qu'une
collision atomique puisse produire une intrication
maximale, il faut cependant des conditions exceptionnelles. Ces
conditions sont réunies dans notre dispositif, où l'interaction
dipôle-dipôle entre atomes de Rydberg "à deux niveaux" peut être
stimulée par une cavité supraconductrice non-résonnante. En
exploitant cet effet, nous avons réalisé des états fortement
intriqués dans des collisions binaires avec des paramètres
d'impact de l'ordre du millimètre. L'angle de collision peut être
varié en modifiant le désaccord atomes-cavité, ce qui nous a
permis d'observer l'échange d'énergie réversible et cohérent
(oscillation de Rabi) entre deux atomes. Par un choix opportun des
valeurs des paramètres, nous avons en particulier réalisé et testé
une paire 'EPR' d'atomes. La relative insensibilité de cette
méthode d'intrication au facteur de qualité du résonateur rend sa
fidélité compatible avec des expériences de violation des
inégalités de Bell ainsi qu'avec la manipulation cohérente d'un
nombre plus important d'atomes. Nous présentons en outre une
nouvelle procédure de fabrication des cavités micro-ondes. Les
nouvelles cavités devraient en particulier permettre l'extension
des études sur l'intrication aux champs confinés dans deux
résonateurs séparés.
1:  LKB (Lhomond) - Laboratoire Kastler Brossel
intrication – interaction dipôle-dipôle – collision atomique – atomes de Rydberg – oscillation de Rabi – EPR – porte logique quantique – élecrodynamique quantique en cavité – cavité supraconductrice.

Generally, the wave-function of two
isolated particles after a mutual interaction cannot be expressed
as a product of the particles' individual states. However,
maximal entanglement is produced in an atomic collision
only under exceptional conditions. These conditions are met in our
set-up, where the dipole-dipole interaction between 'two level'
Rydberg atoms can be stimulated by a non-resonant superconducting
cavity. By exploiting this effect, we have realised strongly
entangled states in a collision with an impact parameter in the
millimeter range. The collision mixing angle can be modified by
changing the atoms-cavity detuning. We have thus observed
reversible and coherent energy exchange (Rabi oscillation) between
two atoms. By properly choosing the collision parameters' values,
we have, in particular, created and tested an EPR pair of atoms.
Due to the relative insensitivity to the cavity quality factor,
the fidelity of this entanglement generation method is compatible
with Bell's inequalities violation experiments and with the
coherent manipulation of a larger number of atoms. Furthermore, we
present a new procedure for manufacturing microwave cavities. With
these cavities, it should in particular become possible to study
the entanglement of the fields confined in two separate
resonators.

all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...