Préparation de superpositions cohérentes et contrôle d'états quantiques instables

Preparation of coherent superpositions and control of quantum unstable states

• Auteur / Autrice : Nicolas Sangouard
• Direction : Stéphane Guérin, Hans Rudolf Jauslin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effet tunnel

Floquet, Théorie de

Perturbation (théorie quantique)

Théorie quantique

Résumé

La création et la préservation de superpositions d'états quantiques est un ingrédient crucial dans de nombreuses applications du contrôle quantique. On peut préparer des superpositions cohérentes par une méthode non robuste qui utilise des impulsions résonnantes d'aire spécifique (π/2-pulse). Dans le cadre de ce travail de thèse, nous proposons des techniques alternatives robustes et efficaces pour créer des superpositions d'états par passage adiabatique. L'une d'elles requiert l'utilisation de deux impulsions de contrôle et d'une impulsion additionnelle Stark. Elle permet de créer la superposition de deux états couplés par un processus à deux photons. Elle est adaptée pour des applications en optique quantique notamment dans le contexte de la génération efficace de nouvelles fréquences laser. La seconde technique offre la possibilité de générer la superposition de deux états quasi-dégénérés pendant l'interaction entre deux impulsions. Elle est utilisée pour le contrôle de la localisation et la suppression de l'effet tunnel. Nous étudions dans un second temps la préservation d'états quantiques contre les processus de perte ou de décohérence. Nous proposons un mécanisme nouveau basé sur la mesure des états de Fano. Cette méthode permet le contrôle de l'instabilité quantique par effet Zénon et anti-Zénon. Elle induit également un effet de stabilisation traduisant un taux de perte non monotone en fonction de l'intensité des champs appliqués.