Résumé
La première leçon a commencé par un résumé des cours antérieurs. La notion de qubit, décrit comme un spin fictif évoluant dans la sphère de Bloch, a été rappelée, ainsi que la description d’un oscillateur harmonique et des opérateurs jouant un rôle important dans sa description (opérateurs de création et annihilation de quanta, de déplacement de l’oscillateur dans son espace de phase, opérateur parité du nombre de quanta). L’interaction entre un qubit et un oscillateur a été analysée dans le cadre du modèle entièrement soluble de Jaynes et Cummings et les propriétés du système habillé « qubit plus oscillateur » ont été rappelées. Deux systèmes réalisant ce modèle simple ont été décrits. Il s’agit d’une part du système étudié en électrodynamique en cavité (atome de Rydberg couplé à un mode du champ dans une cavité) et d’autre part du cas d’un ion piégé interagissant avec des lasers (le qubit est réalisé par deux niveaux d’énergie interne de l’ion et l’oscillateur est un mode de vibration de l’ion dans le piège). Le couplage de deux qubits à l’oscillateur permet de réaliser des opérations d’intrication de deux atomes ou de deux ions. Inversement, le couplage à un qubit de deux modes du champ ou de deux modes de vibration mécanique permet d’intriquer deux oscillateurs. Des expériences d’électrodynamique en cavité et d’ions piégés réalisant ces opérations élémentaires ont été rappelées.
