Reconstruction d`états non classiques du champ en

Reconstruction d’´etats non classiques du champ en
´electrodynamique quantique en cavit´e
Samuel Del´eglise
To cite this version:
Samuel Del´eglise. Reconstruction d’´etats non classiques du champ en ´electrodynamique quan-
tique en cavit´e. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Universit´e Pierre et Marie Curie - Paris
VI, 2009. Fran¸cais. <tel-00477136v2>
HAL Id: tel-00477136
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Submitted on 20 May 2010
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Département de Physique Laboratoire Kastler-Brossel
École Normale Supérieure
THÈSE de DOCTORAT de l’UNIVERSITÉ PARIS 6
Spécialité : Physique Quantique
présentée par
Samuel DELEGLISE
pour obtenir le grade de DOCTEUR de l’UNIVERSITÉ PARIS 6
Reconstruction complète d’états non-classiques du champ
en électrodynamique quantique en cavité
Soutenue le 3 Décembre 2009
devant le jury composé de :
M. Martial DUCLOY . . . . . . . . . . . Examinateur
M. Claude FABRE . . . . . . . . . . . . . Examinateur
M. Philippe GRANGIER . . . . . . . Rapporteur
M. Serge HAROCHE . . . . . . . . . . . Directeur de thèse
M. Tobias KIPPENBERG . . . . . . Rapporteur
M. Jean-François ROCH . . . . . . . Examinateur

ii
A ma mère.

Remerciements
Aussi loin que je me souvienne, construire des machines et comprendre les lois qui régissent
le monde a été au coeur de mes préoccupations d’enfants. Je dois avant tout remercier mes parents
d’avoir su éveiller cette curiosité et de m’avoir offert une enfance dégagée de tout souci matériel
ou affectif.
J’aimerais également remercier mon père d’avoir cru en moi au moment de me lancer dans
des études longues, sans doute plus que moi-même. Je mesure aujourd’hui ce que je lui dois.
Je voudrais également remercier Serge Haroche, Jean-Michel Raimond et Michel Brune pour
la confiance qu’ils m’ont témoignée en m’accueilliant dans leur groupe et en me confiant leur
précieux montage pendant près de quatre ans. Au cours de ces années, leur proche encadrement
a non seulement été d’une efficacité redoutable, mais par dessus tout, il m’a sans cesse rappelé la
rigueur et l’exigence nécéssaire pour faire aboutir un projet ambitieux. Je remercie en particulier
Michel Brune pour ses innombrables conseils techniques et sa connaissance inépuisable de tous
les rouages de la «manip ». Sans lui, cette thèse aurait probablement duré plus de dix ans. Jean-
Michel Raimond, dont les apparitions éclatantes dans le laboratoire furent assez fréquentes en
dépit de son sacerdoce de directeur du laboratoire, a su me transmettre son goût immodéré de
la découverte, et je me souviendrai longtemps de son émotion communicative au moment où les
premiers signaux se dessinent sur les écrans. Enfin, je remercie Serge Haroche pour qui la beauté
d’une expérience de physique constitue une fin en soi et sans qui un projet aussi fou ne pourrait
exister.
Je suis également très reconnaissant envers mes prédécesseurs Sebastien Gleyzes, Stefan
Kuhr, Christine Guerlin et Julien Bernu, qui ont monté ce dispositif expérimental et m’ont guidé
dans ce qui n’était pour moi au début qu’un enchevètrement de câbles, de boîtiers électroniques
et de tuyaux. Je profite également de ces pages pour dire toute mon estime pour Igor Dotsenko,
qui a rejoint le laboratoire en post-doctorat environ un an après le début de ma thèse, et dont la
rigueur, aussi bien expérimentale que théorique restera un modèle pour moi. Je voudrais aussi
remercier tous les thésards avec qui j’ai travaillé durement à des aspects particulièrement ingrats
mais indispensables de l’expérience (je suis sûr que Clément se rappelera avec émotion de notre
semaine de plomberie pour installer le piège à Helium...). Je souhaite beaucoup de réussite à
Clément, Igor, Sébastien, Xing Xing et Bruno pour les projets encore plus ambitieux à venir.
Un grand merci à ceux qui ont fait de ce séjour à l’ENS un moment agréable et très en-
richissant sur le plan humain : Andreas Emmert, le compagnon de toujours, Clément Sayrin,
Gilles Nogues, Adrian Lupascu, Thomas Nirrengarten, Cédric Roux, Xing Xing Zhou et Bruno
Peaudecerf.
iii

iv
Merci aussi à tous ceux qui m’ont aidé à la rédaction de ce Mémoire. Michel, Jean-Michel,
Clément et Bruno pour leurs nombreuses relectures et leurs judicieux conseils. Merci également
à Philippe Grangier et Tobias Kippenberg d’avoir accepté le rôle de rapporteur à un moment de
l’année très chargé.
Pour finir, merci à Thomas (les deux), Andreas, Maguelone et tous ceux qui m’ont cotoyé
durant ma vie Parisienne, pour tous les bons moments partagés : je ne sais pas si l’occasion se
représentera un jour de partager un barbecue sur un voilier au port de l’arsenal, je garderai donc
précieusement ces souvenirs. Merci enfin à Claire de m’avoir supporté et soutenu pendant la
longue et difficile période de rédaction du manuscrit.