| Fiche détaillée | Thèses |
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| Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (2002-07-01), Haroche Serge (Dir.) |
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| Réalisation d'états intriqués dans une collision atomique assistée par une cavité |
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| Stefano Osnaghi1 |
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| 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. |
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| 1 : | LKB (Lhomond) - Laboratoire Kastler Brossel |
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| 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. |
| tel-00002072, version 1 | |
| http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002072 | |
| oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00002072 | |
| Contributeur : Stefano Osnaghi | |
| Soumis le : Mardi 3 Décembre 2002, 17:56:49 | |
| Dernière modification le : Samedi 21 Janvier 2006, 20:23:38 | |