Mesures QND en électrodynamique quantique en cavité : production et décohérence d'états de Fock : effet Zénon

par Julien Bernu

Thèse de doctorat en Physique quantique

Sous la direction de Serge Haroche.

Soutenue en 2008

à Paris 6 .


  • Résumé

    Nous avons réalisé une mesure Quantiques Non Destructives du nombre de photons d'un champ piégé dans une cavité de temps d'amortissement T=0,13s. Nous envoyons des atomes de Rydberg circulaires à travers la cavité où une interaction dispersive déplace leur fréquence propre proportionnellement au nombre de photons. Ce déplacement lumineux est détecté par interférométrie atomique de Ramsey. Le temps d'amortissement du champ est suffisamment long pour permettre d'observer les sauts quantiques du nombre de photons dus à la relaxation. L'analyse statistique des différentes trajectoires permet de réaliser une tomographie partielle de ce processus responsable de la décohérence des états de Fock |n> en un temps T/n. La projection d'un champ initialement cohérent sur un état de Fock lors de la mesure s'accompagne d'une dispersion totale de sa phase. Cette action en retour est utilisée pour geler la croissance cohérente du champ par effet Zénon quantique

  • Titre traduit

    QND measurement in cavity quantum electro-dynamics : production and decoherence of Fock states : quantum Zeno effect


  • Résumé

    We have implemented a Quantum Non Demolition measurement of the photon number of a field stored in a cavity of damping time T=0. 13s. We send circular Rydberg atoms in the cavity. A dispersive interaction shifts the atomic frequency linearly in the photon number. This light-shift is detected by atomic Ramsey interferometry. The cavity damping time is long enough to observe the quantum jumps induced by relaxation. By a statistical analysis of the different trajectories, we carry out a partial tomography of this process responsible for the decoherence of the Fock states |n> within a time T/n. The projection of the initially coherent field onto a Fock state during a measurement completely blurs the field phase simultaneously. This back-action can freeze the coherent growth of the field by quantum Zeno effect

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Informations

  • Détails : 1 vol. (193 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.187-193. 118 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2008 112
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