Métrologie quantique avec un réseau d'atomes en cavité

Quantum metrology with an atomic array in an optical cavity

• Auteur / Autrice : Marcel Kern
• Direction : Jakob Reichel
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Kastler Brossel

Mots clés

Mots clés libres

Métrologie quantique

Atomes ultrafroids

Électrodynamique quantique en cavité

Quantum metrology

Ultracold atoms

Cavity quantum electrodynamics

Résumé

L'objectif de cette thèse est de préparer des états intriqués de manière non-locale à l'aide d'un nouveau dispositif expérimental actuellement en construction au laboratoire. Un premier objectif est de créer des états comprimés à deux paramètres, et de les utiliser pour une mesure quantique améliorée d'un gradient de champ qui constitue une preuve de principe. En outre, la quantification de l'intrication des états non symétriques, que nous allons produire, est une question importante pour la métrologie quantique, qui n'a pas été abordée expérimentalement jusqu'à présent. L'adressabilité locale permettra désormais de réaliser des schémas de vérification spécifiques adaptés à cette situation. Dans ce projet, de tels schémas seront conçus dans le cadre d'une collaboration existante avec le groupe de J. Schachenmayer et G. Pupillo (U Strasbourg), et appliqués dans l'expérience.

The aim of this thesis is to prepare non-locally entangled states using a new experiment currently under construction in the laboratory. A first objective is to create two-parameter squeezed states, and to use them for an improved quantum measurement of a field gradient that constitutes a proof of principle. In addition, the quantification of the entanglement of non-symmetric states, which we will produce, is an important question for quantum metrology, which has not been tackled experimentally until now. Local addressability will now make it possible to realize specific verification schemes that are suitable for this situation. In this project, such schemes will be designed within an existing collaboration with the group of J. Schachenmayer and G. Pupillo (U Strasbourg), and applied in the experiment.