VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
170 Conclusion
A ce titre la première partie du pari scientifique a été remplie. Il reste à présent à déterminer
si les dimensions centimétriques du nuage et sa densité n’entraînent pas une chute des temps
de cohérence. On s’attend à ce que les principales sources de décohérence soient les collisions
avec les atomes du gaz résiduel et l’homogénéité du champ magnétique. Le premier effet
dépend directement de la qualité du vide et le second de la qualité de la compensation des
variations du champ magnétique réalisée sur toute la longueur de l’échantillon. C’est sans
doute ce dernier travail qui expérimentalement peut s’avérer délicat. Le temps de cohérence
ne dépend pas des collisions entre ions car dans un cristal où la distance entre deux ions est
supérieure à plusieurs microns, le couplage entre leur spin est tout à fait négligeable et une
collision n’induit pas de modification du spin. Il n’y a pas à priori d’obstacle fondamental à
l’obtention de grands temps de cohérence et la première réalisation du protocole de mémoire
quantique pourrait donc être menée très bientôt.
La particularité spectroscopique de l’ion 88 Sr + , à savoir la coïncidence entre une de ses transitions
et une transition atomique du Rubidium neutre, pourrait être mise à profit pour stocker
dans un cristal d’ions Sr + des états non classiques de la lumière : ces états seraient générés
par mélange à quatre ondes dans une vapeur chaude de Rubidium en utilisant la transition
coïncidente.
Les cristaux optiquement profonds générés pourront être utilisés pour stocker des impulsions
lumineuses mais pourront également être utilisés dans le régime de variables discrètes.
L’implémentation des répéteurs DLCZ [37] suppose de disposer d’ensembles atomiques capables
d’absorber un photon unique et de le restituer à la demande. Des cristaux d’ions piégés
pourraient être de tels ensembles atomiques.