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Proposition de stage/thèse
Régime quantique d’un micro-résonateur mécanique (Oct. 09)
par - 19 octobre 2009
L’optomécanique quantique a pour but de coupler au niveau quantique la lumière avec le mouvement de résonateurs mécaniques. Notre équipe fait partie des groupes leaders dans ce domaine de recherche en pleine expansion : nous avons obtenu une sensibilité record dans la mesure optique des déplacements d’un résonateur mécanique, à l’échelle du milliardième de la taille d’un atome, et nous avons mis en évidence le refroidissement par laser d’un résonateur grâce à l’action de la pression de radiation. Ceci ouvre la voie à des effets quantiques inédits puisque ce refroidissement laser devrait permettre d’atteindre l’état fondamental du résonateur et ainsi d’observer pour la première fois le comportement quantique d’un système mécanique de taille macroscopique. Le couplage optomécanique joue également un rôle important dans les limites de sensibilité des mesures optiques et nous étudions les conséquences de la pression de radiation dans ces mesures.
Notre activité s’étend donc sur ces deux objectifs principaux de l’optomécanique quantique qui consistent à étudier les conséquences du couplage optomécanique à la fois sur la lumière (limite de sensibilité dans les mesures, mesure quantique non destructive…) et sur le résonateur mécanique (observation de son état fondamental, étude de l’intrication et de la décohérence…). Nous disposons pour cela de montages expérimentaux basés sur des cavités optiques de très grande finesse dont l’un des miroirs est déposé sur un résonateur mécanique. Les résonateurs que nous utilisons vont de l’échelle centimétrique (miroirs de géométrie particulière) à l’échelle nanométrique (membranes), en passant par des structures de taille micrométrique, que nous développons en collaboration avec des laboratoires spécialisés dans ces domaines (Onera, Laboratoire de Photonique et de Nanostructures, Laboratoire des Matériaux Avancés).
Nous proposons un stage pour le premier semestre 2010 qui pourra se poursuivre en thèse, dont l’objectif est tout d’abord de participer au développement de nouveaux micro-résonateurs (micro-piliers et nano-membranes) et de réaliser les premiers tests et mesures optiques avec ces dispositifs. De plus, nous disposerons d’un nouveau cryostat à dilution, capable de fonctionner à 30 mK, et le stage permettra d’aborder la mise en cryogénie de ces micro-résonateurs en vue d’atteindre leur régime quantique.
Sujet de stage aux formats demandés par les écoles doctorales :
