Préparation et stabilisation d'un champ non classique en cavité par rétroaction quantique

Résumé : L'utilisation de boucles de rétroaction est au cœur de nombreux systèmes de contrôle classiques. Un contrôleur compare le signal mesuré par une sonde à la valeur de consigne. Il dirige alors un actionneur pour stabiliser le signal autour de la valeur ciblée. Étendre ces concepts au monde quantique se heurte à une difficulté fondamentale : le processus de mesure modifie inévitablement par une action en retour le système à contrôler. Dans ce mémoire, nous présentons la première réalisation d'une boucle de rétroaction quantique utilisée en continu. Le système contrôlé est un mode du champ électromagnétique piégé dans une cavité Fabry-Pérot micro-onde de très haute finesse. Des atomes de Rydberg circulaires réalisent par une succession de mesures dites faibles une mesure quantique non-destructive du nombre de photons dans le mode. Étant donnés les résultats de ces mesures, et connaissant toutes les imperfections expérimentales du système, un ordinateur de contrôle estime en temps réel la matrice densité du champ piégé dont il déduit l'amplitude de champs micro-ondes classiques à injecter permettant de stabiliser l'état du champ autour d'un état cible. Dans ce mémoire, nous montrons comment nous avons été capables de préparer sur demande et de stabiliser les états de Fock du champ contenant de 1 à 4 photons.
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Thèse
Physique Quantique [quant-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. Français
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Contributeur : Clément Sayrin <>
Soumis le : mardi 20 décembre 2011 - 18:01:26
Dernière modification le : jeudi 22 novembre 2018 - 14:27:48
Document(s) archivé(s) le : mercredi 21 mars 2012 - 02:51:57

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Clément Sayrin. Préparation et stabilisation d'un champ non classique en cavité par rétroaction quantique. Physique Quantique [quant-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. Français. 〈tel-00654082〉

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