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Accueil du site > Séminaires > Archives > Année 2014 > Thèse Amandine Issautier

Préparation et manipulation d’un nuage d’atomes froids de rubidium pour le stockage de l’information quantique

Thèse Amandine Issautier

à 14h en salle C. Brot

La communication quantique vise la génération, la distribution et le stockage de qubits afin d’établir de véritables réseaux quantiques. Le stockage cohérent, efficace et réversible d’états photoniques dans des mémoires atomiques est donc nécessaire et représente actuellement un enjeu majeur de la science de l’information quantique. Ainsi, de nombreux supports de stockage, tels que les ensembles d’atomes froids ou à l’état solide, sont envisagés afin de satisfaire au mieux les propriétés attendues d’une mémoire quantique. Les travaux présentés dans ce manuscrit s’inscrivent dans ce contexte et décrivent la réalisation expérimentale d’une mémoire basée sur le protocole DLCZ dans un ensemble d’atomes froids de 87Rb. Un dispositif de double piège magnéto-optique permet de refroidir et de confiner cet ensemble au sein d’un piège dont le temps de vie est 15 s, et de le manipuler en vue du stockage quantique. Nous disposons ainsi d’un nuage présentant une épaisseur optique à résonance de l’ordre de 5, et dont les atomes sont refroidis à une dizaine de µK. La mise en place du protocole DLCZ dans cet ensemble atomique consiste à créer des états cohérents de la matière puis à les relire, à partir de diffusions Raman qui s’accompagnent de la génération de photons uniques corrélés en impulsion. Les premiers résultats obtenus montrent des corrélations non-classiques, affichant une violation forte de l’inégalité de Cauchy-Schwarz, pour une efficacité de lecture de l’ordre de 4% et un temps de cohérence de l’état stocké de 800 ns. Cette mémoire, utilisée comme une source de photons uniques annoncés, fait partie d’un projet pour lequel une interface basée sur de l’optique non-linéaire intégrée a été construite et caractérisée afin de convertir les photons à 795 nm issus de la mémoire en photons à la longueur d’onde télécom de 1560 nm. L’ensemble de ces deux éléments combinés à une source photonique d’intrication et réunis au sein d’une expérience de téléportation d’états permettra ainsi de réaliser un relais quantique hybride.

Mots-clés

MOSAIQ