Cours

Synthèse, contrôle et protection d'états quantiques

La manipulation de systèmes quantiques dans le but de développer des applications pour le traitement de l’information est devenue un domaine très actif de l’optique quantique et de la physique mésoscopique. Dans les cours antérieurs, nous avons étudié des systèmes d’ions piégés et d’atomes couplés à quelques photons dans des cavités en analysant diverses méthodes de préparation, d’estimation et de reconstruction d’états. Nous avons décrit la génération et la mesure d’états possédant des propriétés non-classiques, tels les états intriqués de plusieurs atomes, les états "chat de Schrödinger" d’un champ piégé dans une cavité, ou encore des états de Fock à nombre de photons bien défini, et nous avons montré comment la décohérence de ces états pouvait être expérimentalement observée.
Nous décrirons cette année des méthodes plus générales de synthèse d’états quantiques arbitraires et nous aborderons le problème du contrôle de la décohérence en décrivant des méthodes de rétroaction (feedback) quantique dont le but est de protéger les systèmes quantiques de la décohérence en les maintenant le plus longtemps possible dans un état non-classique donné. Une partie importante du cours sera consacrée à la description de systèmes constitués de jonctions Josephson supraconductrices, véritables atomes artificiels dont le développement au cours des dernières années a conduit à la réalisation d’expériences remarquables de synthèse et de reconstruction d’états. Nous comparerons ces expériences à celles réalisées avec des atomes et des photons en optique quantique.

Séminaire

Janvier-Février

10 janvier
Stefan Kuhr (Institut Max Planck d’Optique Quantique, Garching, Allemagne)
Imaging and manipulating single atoms in a strongly correlated quantum system.
17 janvier
Jakob Reichel (LKB/ENS/UPMC, Paris)
Mesurer la mesure : comment utiliser l’électrodynamique en cavité pour détecter un qubit atomique avec une rétroaction minimale ?
24 janvier
Samuel Deleglise (Ecole Polytechnique de Lausanne, Suisse)
Optomécanique avec des micro-cavités de grande finesse.
31 janvier
Peter Toschek (Université de Hambourg, Allemagne)
What can a single atom do that many atoms cannot ?
7 février
Luiz Davidovich (Université Fédérale de Rio de Janeiro, Brésil)
Entanglement and decoherence : From Einstein and Schrödinger to quantum information.
21 février
Ignacio Cirac (Institut Max Planck d’Optique Quantique, Garching, Allemagne)
Dissipation : a new tool in quantum information processing.
28 février
Alexei Ourjoumtsev (Institut d’Optique, Palaiseau)
Refroidissement d’un atome individuel par rétroaction sur des photons uniques.

Cours à l'étranger

Brésil
Université fédérale de Rio de Janeiro
Une série de cours sur : State estimation and reconstruction in quantum information.

Tunisie
Novembre 2010

Compter les photons sans les détruire : une nouvelle façon de voir
Lundi 22 novembre 2010 à 15 heures
Faculté des Sciences Mathématiques,
Physiques et Naturelles de Tunis, Campus Universitaire - TUNIS

Atome et lumière : histoire de l'interaction entre la matière et le rayonnement
Mardi 23 novembre 2010 à 18 heures
Bibliothèque Nationale de Tunisie
Boulevard du 9 avril 1938 - TUNIS