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Theses

Mesure au-delà de la limite quantique standard de l'amplitude d'un champ électromagnétique dans le domaine micro-onde

Résumé : Intermédiaire essentiel au dialogue entre théorie et vérification expérimentale, la mesure n'a de sens que si la précision des résultats est élevée. La métrologie en laboratoire s'attache à augmenter autant que possible la précision avec laquelle l'expérimentateur a accès à la valeur d'un paramètre. Le bruit quantique affectant la mesure impose une limite sur la précision maximale accessible à partir d'états quasi-classiques: la limite quantique standard (SQL). La métrologie quantique cherche à utiliser les caractéristiques propres à la mécanique quantique pour la dépasser et se rapprocher le plus possible de la limite ultime, physiquement non franchissable, appelée limite de Heisenberg. Dans ce mémoire, nous avons développé une stratégie de mesure d'un champ électromagnétique contenant moins d'un photon basée sur l'utilisation de corrélations atome-champ dans une expérience d'électrodynamique quantique en cavité. L'idée est de mesurer l'amplitude de ce petit champ en sondant la perturbation qu'il introduit sur un état intriqué atome-champ mésoscopique déjà présent dans une cavité supraconductrice. Nous avons pu démontrer que le choix de notre mesure est, en principe, optimal grâce aux outils que sont l'information de Fisher (dépendant du processus de mesure) et l'information de Fisher dite quantique (qui elle n'en dépend pas), liées à la précision sur la mesure par des inégalités de type Cramér-Rao. Expérimentalement, nous avons très largement dépassé la précision obtenue sur l'amplitude du champ électromagnétique par une mesure classique et nous nous sommes rapprochés de la limite de Heisenberg autant que les imperfections expérimentales nous le permettaient.
Document type :
Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01529749
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Wednesday, May 31, 2017 - 12:41:18 PM
Last modification on : Tuesday, July 21, 2020 - 3:15:01 AM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, September 6, 2017 - 3:45:17 PM

File

2016PA066528.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01529749, version 1

Citation

Mariane Penasa. Mesure au-delà de la limite quantique standard de l'amplitude d'un champ électromagnétique dans le domaine micro-onde. Physique Quantique [quant-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. Français. ⟨NNT : 2016PA066528⟩. ⟨tel-01529749⟩

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