Adiabatic quantum control : parallel adiabatic passage technique and dissipative systems

Contrôle quantique adiabatique : technique de passage adiabatique parallèle et systèmes dissipatifs

Ghassen Dridi (1)

1 ICB - Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne

The first part of this thesis is devoted to the theoretical analysis of adiabatic processes allowing the transfer of population from an initial state to a target state of a quantum system. The strategy of parallel adiabatic passage, in which the coupling parameters are specifically designed to optimize the adiabatic passage corresponding to parallel eigenvalues at all times, allows one to combine the energetically efficiency of pi-pulse and related strategies with the robustness of standard adiabaticpassage. The second part of this thesis concerns the effects of the dissipation in adiabatic passage. The non-adiabatic transition probability formula of a two state system with dissipation is established. This formula allows on in particular to derive the general solution of a dissipative two-level system in the adiabatic limit which is valid beyond weak dissipation regimes.

La première partie de cette thèse est consacrée à l'élaboration théorique de processus adiabatiques permettant le transfert de population entre un état initial et un état cible d'un système quantique. La stratégie du passage adiabatique parallèle pour laquelle les paramètres de couplage sont conçus de telle sorte que la différence des valeurs propres du système reste constante à chaque instant, permet de minimiser à zéro les transitions non-adiabatiques données par la formule DDP. Cette technique permet de combiner à la fois l'efficacité énergétique des méthodes impulsion-pi et la robustesse du passage adiabatique. La seconde partie de cette thèse concerne les effets de la dissipation sur le passage adiabatique. La formule de probabilité de transition d'un système à deux niveaux tenant compte des effets de la dissipation est établie. Cette formule permet de reformuler la solution générale d'un système dissipatif à deux niveaux dans la limite adiabatique qui est valable au-delà du régime de faible dissipation.

Mots clés: Quantum control; Adiabatic passage; Parallel adiabatic passage; DDP formula; Stokes lines; Dissipative systems

Mots clés: Contrôle quantique; Passage adiabatique; Passage adiabatique parallèle; Formule DDP; Lignes de Stokes; Systèmes quantiques dissipatifs

Domaines: Autre [cond-mat.other]

Ghassen Dridi. Contrôle quantique adiabatique : technique de passage adiabatique parallèle et systèmes dissipatifs. Autre [cond-mat.other]. Université de Bourgogne, 2011. Français. ⟨NNT : 2011DIJOS044⟩. ⟨tel-00692406⟩