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L’optique quantique électronique où l’art de manipuler des électrons uniques dans des circuits quantiques
16 avril , 16h30
Conférence de Gwendal Fève
LPENS Paris – Prix Ancel – Prix Mergier-Bourdeix
dans le cadre du cycle de conférences
« Depuis Ampère jusqu’à l’électronique quantique »
Cycle spécial « Physique et Chimie au Printemps 2025» organisé par la Société Française de Physique, la Fédération de Recherche André-Marie Ampère, l’Union de Professeurs de Physique Chimie et « Demain, un monde électrique » à l’occasion du 250e anniversaire d’Ampère et de l’Année Internationale des Sciences et Technologies Quantiques.
Les conducteurs bidimensionnels placés en fort champ magnétique permettent le guidage balistique des trajectoires électroniques. Combinée à l’utilisation de grilles électrostatiques pour le partitionnement de courants électriques, la propagation balistique des excitations électroniques a permis la réalisation d’interféromètres électroniques, comme les interféromètres de Fabry-Pérot ou de Mach-Zehnder. Durant les dernières années, le développement de sources d’électrons uniques a conduit à l’émergence d’une optique quantique électronique visant à manipuler l’état quantique d’excitations électroniques individuelles se propageant dans un conducteur électrique. Si ces expériences présentent de nombreuses analogies avec l’optique quantique usuelle (basée sur la manipulation de photons), il existe une différence fondamentale entre les deux systèmes : contrairement aux photons, les électrons interagissent fortement entre eux par l’interaction de Coulomb.
Dans les conducteurs fortement corrélés, les interactions peuvent donner naissance à de nouvelles excitations élémentaires au comportement exotique. Ces particules, appelées anyons, ont des propriétés intermédiaires entre les fermions et les bosons, caractérisées par une phase d’échange fractionnaire. Dans mon exposé, je montrerai comment l’interférométrie à deux particules (aussi appelée interférométrie Hanbury-Brown et Twiss) permet de caractériser finement les excitations élémentaires des conducteurs quantiques : des électrons dans le régime d’interaction faible aux anyons dans les conducteurs fortement corrélés.
Gratuit avec Inscription obligatoire ICI