Considerons un systeme quantique constitue de deux sous-systemes: on dit qu'il est dans un etat intrique s'il existe des correlations quantiques entre les etats de ces derniers. La comprehension et la mise en œuvre d'etats intriques ont de nombreuses applications (metrologie quantique, etude des systemes fortement correles, traitement quantique de l'information, etc.) et constituent le contexte general de ce travail de these. Plus en detail, nous demontrons la realisation d'un etat intrique de deux atomes neutres pieges independamment. Pour cela, nous exploitons le phenomene de blocage de Rydberg : lorsqu'on essaie d'exciter simultanement deux atomes separes de quelques micrometres vers un etat de Rydberg donne, la forte interaction entre atomes de Rydberg peut empecher cette excitation simultanee. Dans ce cas, seul un des deux atomes est excite et l'on genere ainsi des correlations quantiques entre les etats des deux atomes, c'est-a-dire de l'intrication. Dans notre experience deux atomes de rubidium 87 dans l'etat fondamental 5S1/2 sont pieges chacun dans une pince optique microscopique, a une distance relative de 4 micrometres. En realisant des transitions entre l'etat 5S1/2 et l'etat de Rydberg 58D3/2 par des transitions a deux photons, nous obtenons un etat intrique des deux atomes dans les sous-niveaux 5S1/2, F=1, mF=1 et 5S1/2, F=2, mF=2. Afin de quantifier l'intrication, nous mesurons la fidelite par rapport a l'etat-cible en realisant des transitions Raman entre ces deux sous-niveaux. La fidelite des paires d'atomes presentes a la fin de l'experience est superieure a la valeur seuil de 0,5, ce qui prouve la creation d'un etat intrique.
{"title":"Intrication de deux atomes en utilisant le blocage de Rydberg","authors":"Alpha Gaëtan","doi":"10.1051/ANPHYS/2009006","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS/2009006","url":null,"abstract":"Considerons un systeme quantique constitue de deux sous-systemes: on dit qu'il est dans un etat intrique s'il existe des correlations quantiques entre les etats de ces derniers. La comprehension et la mise en œuvre d'etats intriques ont de nombreuses applications (metrologie quantique, etude des systemes fortement correles, traitement quantique de l'information, etc.) et constituent le contexte general de ce travail de these. Plus en detail, nous demontrons la realisation d'un etat intrique de deux atomes neutres pieges independamment. Pour cela, nous exploitons le phenomene de blocage de Rydberg : lorsqu'on essaie d'exciter simultanement deux atomes separes de quelques micrometres vers un etat de Rydberg donne, la forte interaction entre atomes de Rydberg peut empecher cette excitation simultanee. Dans ce cas, seul un des deux atomes est excite et l'on genere ainsi des correlations quantiques entre les etats des deux atomes, c'est-a-dire de l'intrication. Dans notre experience deux atomes de rubidium 87 dans l'etat fondamental 5S1/2 sont pieges chacun dans une pince optique microscopique, a une distance relative de 4 micrometres. En realisant des transitions entre l'etat 5S1/2 et l'etat de Rydberg 58D3/2 par des transitions a deux photons, nous obtenons un etat intrique des deux atomes dans les sous-niveaux 5S1/2, F=1, mF=1 et 5S1/2, F=2, mF=2. Afin de quantifier l'intrication, nous mesurons la fidelite par rapport a l'etat-cible en realisant des transitions Raman entre ces deux sous-niveaux. La fidelite des paires d'atomes presentes a la fin de l'experience est superieure a la valeur seuil de 0,5, ce qui prouve la creation d'un etat intrique.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"12 1","pages":"1-159"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2009-12-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75119635","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Ce travail de these constitue une contribution originale et importante a la comprehension a la fois theorique et experimentale des metamateriaux en micro-ondes et en infrarouge. Nous avons realise et caracterise sur silicium des nano-structures metallo-dielectriques, briques de base des metamateriaux infrarouge et optique. Des caracterisations optiques exhaustives ont ete realisees pour la premiere fois sur ces structures en amplitude et en phase par interferometrie. Des topologies plus simples de metamateriaux d’un point de vue technologique et des performances optiques ont ete introduites, et leur potentiel demontre dans la realisation de fonctions aussi complexes que la refraction negative, le couplage de mode plasmoniques, les nano senseurs pour la biologie et l’invisibilite electromagnetique en infrarouge. Les transformations d’espace, et le nouveau paradigme qu’elles offrent a l’optique, rendant possible une ingenierie de l’espace pour les photons ainsi que leur implementation par metamateriaux ont ete presentes par la premiere demonstration experimentale d’une cape d’invisibilite non magnetique.
{"title":"Les métamatériaux, des micro-ondes à l’optique : théorie et applications","authors":"Boubacar Kante","doi":"10.1051/ANPHYS/2010002","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS/2010002","url":null,"abstract":"Ce travail de these constitue une contribution originale et importante a la comprehension a la fois theorique et experimentale des metamateriaux en micro-ondes et en infrarouge. Nous avons realise et caracterise sur silicium des nano-structures metallo-dielectriques, briques de base des metamateriaux infrarouge et optique. Des caracterisations optiques exhaustives ont ete realisees pour la premiere fois sur ces structures en amplitude et en phase par interferometrie. Des topologies plus simples de metamateriaux d’un point de vue technologique et des performances optiques ont ete introduites, et leur potentiel demontre dans la realisation de fonctions aussi complexes que la refraction negative, le couplage de mode plasmoniques, les nano senseurs pour la biologie et l’invisibilite electromagnetique en infrarouge. Les transformations d’espace, et le nouveau paradigme qu’elles offrent a l’optique, rendant possible une ingenierie de l’espace pour les photons ainsi que leur implementation par metamateriaux ont ete presentes par la premiere demonstration experimentale d’une cape d’invisibilite non magnetique.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"10 1","pages":"1-120"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2009-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82391106","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Nous etudions l'effet des interactions coulombiennes sur la localisation d'Anderson dans le gaz bidimensionnel d'electrons desordonne. L'objectif est de statuer sur la question de l'existence de metaux a deux dimensions. En l'absence d'interaction, la theorie d'echelle de la localisation predit qu'un desordre infinitesimal suffit a localiser la fonction d'onde electronique et donc a rendre le systeme isolant a temperature nulle (Abrahams et al. 1979). Dans certaines limites extremes, les interactions peuvent etre prises en compte et l'on aboutit egalement a un etat isolant. Cependant, aucune theorie analytique ne permet de traiter le regime quantique non-perturbatif ou desordre et interaction sont intermediaires. Experimentalement, il est possible de l'explorer dans des echantillons de haute mobilite et basse densite. Depuis 1994, des comportements metalliques inexpliques y ont ete observes (Kravchenko et al., 1994). Nous avons mis au point une methode numerique permettant d'etudier le probleme couple de la localisation d'Anderson en presence d'interaction, et en particulier de calculer la longueur de localisation du systeme correle a la limite thermodynamique. Cette methode mele Monte Carlo Quantique a temperature nulle et theorie d'echelle pour la conductance de Thouless. Nous trouvons que la theorie d'echelle de la localisation est preservee en presence d'interaction et donc que le gaz bidimensionnel, meme correle, est isolant a temperature nulle. Nos resultats montrent de plus que les interactions delocalisent le gaz bidimensionnel et que cet effet de delocalisation est accru en presence de degenerescence de vallees. Ils nous permettent de proposer un mecanisme simple rendant compte des principales caracteristiques des comportements metalliques observes experimentalement.
我们研究了库仑相互作用对二维无序电子气体中安德森定位的影响。目的是解决金属存在的问题，有两个维度。在没有相互作用的情况下，局域尺度理论预测，一个无限小的无序就足以定位电子波函数，从而使绝缘系统处于零温度(Abrahams et al. 1979)。在某些极端情况下，可以考虑相互作用，也会导致孤立状态。然而，没有分析理论允许处理非微扰量子态或无序和相互作用是中间的。在实验上，可以在高迁移率和低密度的样品中进行探索。自1994年以来，人们观察到无法解释的金属行为(Kravchenko etal .， 1994)。我们建立了一种数值方法来研究存在相互作用的安德森定位偶问题，特别是计算沿热力学极限的系统定位长度。这种方法结合了零温度量子蒙特卡罗和Thouless电导的尺度理论。我们发现，在存在相互作用的情况下，局域尺度理论是保守的，因此二维气体，即使是流动的，在零温度下也是绝缘的。此外，我们的结果表明，相互作用使二维气体去局部化，这种去局部化效应在山谷退化的存在下增加。它们使我们能够提出一个简单的机制来解释实验观察到的金属行为的主要特征。
{"title":"Effet de l'interaction Coulombienne sur la localisation d'Anderson dans le gaz bidimensionnel d'électrons","authors":"Geneviève Fleury","doi":"10.1051/ANPHYS/2010003","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS/2010003","url":null,"abstract":"Nous etudions l'effet des interactions coulombiennes sur la localisation d'Anderson dans le gaz bidimensionnel d'electrons desordonne. L'objectif est de statuer sur la question de l'existence de metaux a deux dimensions. En l'absence d'interaction, la theorie d'echelle de la localisation predit qu'un desordre infinitesimal suffit a localiser la fonction d'onde electronique et donc a rendre le systeme isolant a temperature nulle (Abrahams et al. 1979). Dans certaines limites extremes, les interactions peuvent etre prises en compte et l'on aboutit egalement a un etat isolant. Cependant, aucune theorie analytique ne permet de traiter le regime quantique non-perturbatif ou desordre et interaction sont intermediaires. Experimentalement, il est possible de l'explorer dans des echantillons de haute mobilite et basse densite. Depuis 1994, des comportements metalliques inexpliques y ont ete observes (Kravchenko et al., 1994). Nous avons mis au point une methode numerique permettant d'etudier le probleme couple de la localisation d'Anderson en presence d'interaction, et en particulier de calculer la longueur de localisation du systeme correle a la limite thermodynamique. Cette methode mele Monte Carlo Quantique a temperature nulle et theorie d'echelle pour la conductance de Thouless. Nous trouvons que la theorie d'echelle de la localisation est preservee en presence d'interaction et donc que le gaz bidimensionnel, meme correle, est isolant a temperature nulle. Nos resultats montrent de plus que les interactions delocalisent le gaz bidimensionnel et que cet effet de delocalisation est accru en presence de degenerescence de vallees. Ils nous permettent de proposer un mecanisme simple rendant compte des principales caracteristiques des comportements metalliques observes experimentalement.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"6 1","pages":"1-229"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2009-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84234589","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Ce memoire presente differents aspects des condensats de Bose-Einstein atomiques places dans un potentiel aleatoire 1D. Nous decrivons en detail les proprietes et la caracterisation du potentiel optique aleatoire utilise, issu d'un champ de tavelures. Nous abordons alors trois aspects des condensats desordonnes. En premier lieu, quelques proprietes des condensats desordonnes pieges sont caracterisees. En particulier, nous etudions le developpement de modulations de densite sur le condensat au cours d'un temps de vol et nous montrons que leur origine n'est pas liee a des fluctuations de phase initiales. Dans un deuxieme temps, nous decrivons des proprietes de transport d'un condensat dans le desordre. Nous avons observe la suppression de l'expansion de l'onde de matiere dans un potentiel aleatoire 1D et developpe un scenario de piegeage, ou les interactions jouent un role central, permettant de comprendre ces observations. Nous presentons ensuite un travail theorique sur l'expansion du condensat dans un regime dit de faible desordre et nous montrons que le phenomene de localisation d'Anderson peut alors etre a l'origine du piegeage de l'onde de matiere. Enfin, dans une derniere partie nous abordons l'etude des modes collectifs d'un condensat desordonne. Des mesures sur l'absence de decalage en frequence des modes dipolaires et quadrupolaires et l'amortissement du mode dipolaire en presence de desordre sont presentees. Enfin, nous mesurons la vitesse de propagation d'un pic de densite et nous en concluons que la vitesse du son n'est pas modifiee par la presence d'un potentiel aleatoire de faible amplitude.
{"title":"PROPRIETES STATIQUES ET DYNAMIQUES D'UN CONDENSAT DE BOSE-EINSTEIN DANS UN POTENTIEL ALEATOIRE","authors":"David Clément","doi":"10.1051/ANPHYS/2009003","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS/2009003","url":null,"abstract":"Ce memoire presente differents aspects des condensats de Bose-Einstein atomiques places dans un potentiel aleatoire 1D. Nous decrivons en detail les proprietes et la caracterisation du potentiel optique aleatoire utilise, issu d'un champ de tavelures. Nous abordons alors trois aspects des condensats desordonnes. En premier lieu, quelques proprietes des condensats desordonnes pieges sont caracterisees. En particulier, nous etudions le developpement de modulations de densite sur le condensat au cours d'un temps de vol et nous montrons que leur origine n'est pas liee a des fluctuations de phase initiales. Dans un deuxieme temps, nous decrivons des proprietes de transport d'un condensat dans le desordre. Nous avons observe la suppression de l'expansion de l'onde de matiere dans un potentiel aleatoire 1D et developpe un scenario de piegeage, ou les interactions jouent un role central, permettant de comprendre ces observations. Nous presentons ensuite un travail theorique sur l'expansion du condensat dans un regime dit de faible desordre et nous montrons que le phenomene de localisation d'Anderson peut alors etre a l'origine du piegeage de l'onde de matiere. Enfin, dans une derniere partie nous abordons l'etude des modes collectifs d'un condensat desordonne. Des mesures sur l'absence de decalage en frequence des modes dipolaires et quadrupolaires et l'amortissement du mode dipolaire en presence de desordre sont presentees. Enfin, nous mesurons la vitesse de propagation d'un pic de densite et nous en concluons que la vitesse du son n'est pas modifiee par la presence d'un potentiel aleatoire de faible amplitude.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"46 1","pages":"1-230"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2008-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90059248","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Electronic spectroscopy based on electron tunneling gives access to the electronic Density of States (DoS) in conductive materials, and thus provides detailed information about their electronic properties. During this thesis work, we have developed a microscope in order to perform spatially resolved (10 nm) tunneling spectroscopy, with an unprecedented energy resolution (10 µeV), on individual nanocircuits. This machine combines an Atomic Force Microscope (AFM mode) together with a Scanning Tunneling Spectroscope (STS mode), and functions at very low temperatures (30mK). In the AFM mode, the sample topography is recorded using a piezoelectric quartz tuning fork, which allows locating and imaging nanocircuits. Tunneling can then be performed on conductive areas of the circuit. With this microscope, we have measured the local DoS in a hybrid Superconductor-Normal metal-Superconductor (S-N-S) structure. In such circuit, the electronic properties of N and S are modified by the superconducting proximity effect. In particular, for short N wires, we have observed a minigap in the DoS of the N wire, independent of position. Moreover, when varying the superconducting phase difference between the S electrodes, we have measured the modification of the minigap, and its disappearance when the phase difference equals p. Our experimental results for the DoS, and its dependences (with phase, position, N length) are quantitatively accounted for by the quasiclassical theory of superconductivity. Some predictions of this theory are observed for the first time.
{"title":"Cryogenic AFM-STM for mesoscopic physics","authors":"H. Sueur","doi":"10.1051/ANPHYS/2009004","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS/2009004","url":null,"abstract":"Electronic spectroscopy based on electron tunneling gives access to the electronic Density of States (DoS) in conductive materials, and thus provides detailed information about their electronic properties. During this thesis work, we have developed a microscope in order to perform spatially resolved (10 nm) tunneling spectroscopy, with an unprecedented energy resolution (10 µeV), on individual nanocircuits. This machine combines an Atomic Force Microscope (AFM mode) together with a Scanning Tunneling Spectroscope (STS mode), and functions at very low temperatures (30mK). In the AFM mode, the sample topography is recorded using a piezoelectric quartz tuning fork, which allows locating and imaging nanocircuits. Tunneling can then be performed on conductive areas of the circuit. With this microscope, we have measured the local DoS in a hybrid Superconductor-Normal metal-Superconductor (S-N-S) structure. In such circuit, the electronic properties of N and S are modified by the superconducting proximity effect. In particular, for short N wires, we have observed a minigap in the DoS of the N wire, independent of position. Moreover, when varying the superconducting phase difference between the S electrodes, we have measured the modification of the minigap, and its disappearance when the phase difference equals p. Our experimental results for the DoS, and its dependences (with phase, position, N length) are quantitatively accounted for by the quasiclassical theory of superconductivity. Some predictions of this theory are observed for the first time.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"15 1","pages":"1-181"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2008-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73135410","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Le gyrolaser est un capteur de rotation utilise dans la plupart des centrales de navigation inertielle. Dans sa forme usuelle, il est constitue d'une cavite laser en anneau remplie d'un melange d'helium et de neon pompe par des electrodes a haute tension. L'utilisation d'un milieu amplificateur gazeux, si elle permet de garantir naturellement le fonctionnement bidirectionnel stable necessaire a la mesure des rotations, constitue en revanche la principale limitation industrielle des gyrolasers actuels en termes de cout, fiabilite et duree de vie. On etudie dans cet ouvrage la possibilite de substituer au milieu a gain gazeux un milieu solide (Nd-YAG pompe diode). On presente pour cela une etude theorique et experimentale des differents regimes de fonctionnement du laser en anneau a etat solide. On montre que la stabilite du regime bidirectionnel peut etre garantie par une boucle de contre-reaction agissant sur les etats de polarisation pour creer des pertes differentielles proportionnelles a la difference d'intensite entre les modes contrarotatifs. Cette technique permet l'obtention d'un gyrolaser a etat solide, dont la reponse en frequence est perturbee par les couplages entre modes. Plusieurs solutions, optiques et mecaniques, sont ensuite etudiees, dans le but d'ameliorer la qualite de cette reponse en frequence. En particulier, la mise en vibration du milieu a gain le long de l'axe optique apparait comme une solution tres prometteuse pour l'obtention de bonnes performances inertielles avec un gyrolaser a etat solide.
{"title":"Solid-state ring laser gyroscope","authors":"S. Schwartz","doi":"10.1051/ANPHYS:2008047","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2008047","url":null,"abstract":"Le gyrolaser est un capteur de rotation utilise dans la plupart des centrales de navigation inertielle. Dans sa forme usuelle, il est constitue d'une cavite laser en anneau remplie d'un melange d'helium et de neon pompe par des electrodes a haute tension. L'utilisation d'un milieu amplificateur gazeux, si elle permet de garantir naturellement le fonctionnement bidirectionnel stable necessaire a la mesure des rotations, constitue en revanche la principale limitation industrielle des gyrolasers actuels en termes de cout, fiabilite et duree de vie. On etudie dans cet ouvrage la possibilite de substituer au milieu a gain gazeux un milieu solide (Nd-YAG pompe diode). On presente pour cela une etude theorique et experimentale des differents regimes de fonctionnement du laser en anneau a etat solide. On montre que la stabilite du regime bidirectionnel peut etre garantie par une boucle de contre-reaction agissant sur les etats de polarisation pour creer des pertes differentielles proportionnelles a la difference d'intensite entre les modes contrarotatifs. Cette technique permet l'obtention d'un gyrolaser a etat solide, dont la reponse en frequence est perturbee par les couplages entre modes. Plusieurs solutions, optiques et mecaniques, sont ensuite etudiees, dans le but d'ameliorer la qualite de cette reponse en frequence. En particulier, la mise en vibration du milieu a gain le long de l'axe optique apparait comme une solution tres prometteuse pour l'obtention de bonnes performances inertielles avec un gyrolaser a etat solide.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"2 1","pages":"1-226"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2008-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"76301033","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
J. Billy, V. Josse, Z. Zuo, W. Guerin, A. Aspect, P. Bouyer
We present a guided atom laser. A Bose-Einstein condensate (BEC) is created in a crossed hybrid magnetic and an elongated optical trap, which acts as a matterwave guide. Atoms are extracted from the BEC by radio frequency (rf) outcoupling and then guided in the horizontal optical matterwave guide. This method allows to control the acceleration of the beam and to achieve large de~Broglie wavelength. We also measure the longitudinal energy of the guided atom laser using atom optical elements based on a blue light barrier.
{"title":"Guided atom laser : a new tool for guided atom optics","authors":"J. Billy, V. Josse, Z. Zuo, W. Guerin, A. Aspect, P. Bouyer","doi":"10.1051/anphys:2008001","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/anphys:2008001","url":null,"abstract":"We present a guided atom laser. A Bose-Einstein condensate (BEC) is created in a crossed hybrid magnetic and an elongated optical trap, which acts as a matterwave guide. Atoms are extracted from the BEC by radio frequency (rf) outcoupling and then guided in the horizontal optical matterwave guide. This method allows to control the acceleration of the beam and to achieve large de~Broglie wavelength. We also measure the longitudinal energy of the guided atom laser using atom optical elements based on a blue light barrier.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"22 1","pages":"17-24"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-12-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91080976","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
M. Romanelli, I. Maurin, P. Todorov, Chia-Hua Chan, D. Bloch
We are interested in the spectroscopic behaviour of a gas confined in a micrometric or even nanometric volume. Such a situation could be encountered by the filling-up of a porous medium, such as a photonic crystal, with an atomic gas. Here, we discuss the first step of this program, with the generation and characterization of a self-organized 2D film of nanospheres of silica. We show that an optical characterization by laser light diffraction permits to extract some information on the array structure and represents an interesting complement to electron microscopy.
{"title":"A 2D nanosphere array for atomic spectroscopy","authors":"M. Romanelli, I. Maurin, P. Todorov, Chia-Hua Chan, D. Bloch","doi":"10.1051/anphys:2008024","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/anphys:2008024","url":null,"abstract":"We are interested in the spectroscopic behaviour of a gas confined in a micrometric or even nanometric volume. Such a situation could be encountered by the filling-up of a porous medium, such as a photonic crystal, with an atomic gas. Here, we discuss the first step of this program, with the generation and characterization of a self-organized 2D film of nanospheres of silica. We show that an optical characterization by laser light diffraction permits to extract some information on the array structure and represents an interesting complement to electron microscopy.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"11 1","pages":"127-130"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79040869","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Cette these porte sur la manipulation d'etats non-classiques de la lumiere, et leurs applications a l'information quantique. Nous montrons que les outils propres a une description discrete, ou la lumiere est consideree comme un ensemble de photons, peuvent etre efficacement combines avec une approche continue, ou l'on s'interesse aux quadratures de l'onde electromagnetique, pour creer, transformer et analyser des etats quantiques complexes. Nous avons ainsi prepare des impulsions lumineuses ultrabreves dans des etats "chat de Schrodinger" (superpositions quantiques d'etats coherents). Le champ electromagnetique de l'onde lumineuse n'est alors plus decrit par une distribution statistique classique, mais par une fonction de Wigner prenant des valeurs negatives. Grâce a une reconstruction par tomographie homodyne, nous avons realise la premiere observation experimentale de cette negativite pour de petits " chatons de Schrodinger " en propagation libre. Nous avons ensuite developpe et demontre experimentalement un protocole permettant de preparer des " chats de Schrodinger " optiques de taille arbitraire et d'ouvrir la voie vers de multiples applications en information quantique. Nous avons egalement montre que la soustraction conditionnelle de photons permettait d'augmenter l'intrication d'etats gaussiens. Avec cette approche, nous avons intrique deux impulsions separees et independantes, en utilisant un canal quantique de fortes pertes. On peut ainsi preparer, entre deux sites eloignes, des etats fortement intriques a fonction de Wigner negative, element essentiel pour la distillation d'intrication et les communications quantiques a grande distance.
{"title":"Étude théorique et expérimentale de superpositions quantiques cohérentes et d'états intriqués non-gaussiens de la lumière","authors":"Alexei Ourjoumtsev","doi":"10.1051/ANPHYS:2008045","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/ANPHYS:2008045","url":null,"abstract":"Cette these porte sur la manipulation d'etats non-classiques de la lumiere, et leurs applications a l'information quantique. Nous montrons que les outils propres a une description discrete, ou la lumiere est consideree comme un ensemble de photons, peuvent etre efficacement combines avec une approche continue, ou l'on s'interesse aux quadratures de l'onde electromagnetique, pour creer, transformer et analyser des etats quantiques complexes. Nous avons ainsi prepare des impulsions lumineuses ultrabreves dans des etats \"chat de Schrodinger\" (superpositions quantiques d'etats coherents). Le champ electromagnetique de l'onde lumineuse n'est alors plus decrit par une distribution statistique classique, mais par une fonction de Wigner prenant des valeurs negatives. Grâce a une reconstruction par tomographie homodyne, nous avons realise la premiere observation experimentale de cette negativite pour de petits \" chatons de Schrodinger \" en propagation libre. Nous avons ensuite developpe et demontre experimentalement un protocole permettant de preparer des \" chats de Schrodinger \" optiques de taille arbitraire et d'ouvrir la voie vers de multiples applications en information quantique. Nous avons egalement montre que la soustraction conditionnelle de photons permettait d'augmenter l'intrication d'etats gaussiens. Avec cette approche, nous avons intrique deux impulsions separees et independantes, en utilisant un canal quantique de fortes pertes. On peut ainsi preparer, entre deux sites eloignes, des etats fortement intriques a fonction de Wigner negative, element essentiel pour la distillation d'intrication et les communications quantiques a grande distance.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"29 1","pages":"1-250"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-11-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74557155","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
V. Jacques, E. Wu, F. Grosshans, F. Treussart, A. Aspect, P. Grangier, J. Roch
Wheeler has strikingly illustrated the wave-particle duality by the delayed-choice thought experiment, in which the configuration of a 2-path interferometer is chosen after a single-photon light-pulsed has entered it. We present a quantitative theoretical analysis of an experimental realization of Wheeler's proposal.
{"title":"Wheeler's delayed-choice thought experiment: Experimental realization and theoretical analysis","authors":"V. Jacques, E. Wu, F. Grosshans, F. Treussart, A. Aspect, P. Grangier, J. Roch","doi":"10.1051/anphys:2008041","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/anphys:2008041","url":null,"abstract":"Wheeler has strikingly illustrated the wave-particle duality by the delayed-choice thought experiment, in which the configuration of a 2-path interferometer is chosen after a single-photon light-pulsed has entered it. We present a quantitative theoretical analysis of an experimental realization of Wheeler's proposal.","PeriodicalId":50779,"journal":{"name":"Annales De Physique","volume":"28 1","pages":"195-197"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-10-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87105636","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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