Résumé
La sixième et dernière leçon a passé en revue des expériences de contrôle de systèmes quantiques isolés qui rappellent par plusieurs aspects les expériences d’électrodynamique quantique en cavité de l’ENS. La leçon a commencé par décrire des expériences d’ions piégés, en insistant surtout sur celles menées par David Wineland et son groupe. Puis elle a rappelé rapidement les expériences d’électrodynamique des circuits (circuit QED) qui couplent des atomes artificiels (qubits Josephson) à des résonateurs radiofréquence. Ces dernières expériences avaient été décrites en détail dans le cours de l’année 2010-2011 ainsi que dans le séminaire du 9 avril 2013 d’Andreas Wallraff.
La description des expériences d’ions piégés a tout d’abord analysé comment la détection des sauts quantiques d’ions uniques est devenue la méthode de choix pour mesurer de façon non destructive l’état interne des ions. L’analogie entre le couplage des photons avec les atomes en cavité QED et celui, réalisé par excitation laser, des états internes des ions et de leurs états de vibration externe a ensuite été rappelée. Ces rappels ont été suivis par une rapide description des expériences de refroidissement laser des ions dans leur état fondamental de vibration. Ont ensuite été décrites les expériences d’oscillations de Rabi d’un ion dont le mouvement externe est un état cohérent de vibration, les réalisations de porte logique quantique avec des ions et celles réalisant l’intrication quantique de deux ions. La reconstruction de l’état de vibration d’un ion piégé par tomographie a conclu cette première partie de la leçon.
