VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
3.2. IONISATION 65
Fig. 3.4 – Photo du piège surfacique de Boulder. (a) Vue d’ensemble (b) Aggrandissement
de la zone de piégeage (c) Résistances des filtres [117]
raideurs radiales entre 2 et 15 MHz. La réalisation des premiers prototypes capables de piéger
des ions a montré des taux de chauffage élevés, présents même lorsqu’un seul ion était piégé.
Il ne s’agit donc pas d’un effet collectif mais d’un couplage entre l’oscillateur harmonique et le
bruit du champ électrique piégeant à la fréquence séculaire, couplage pondéré par l’amplitude
du bruit du champ électrique à ces fréquences. Deux origines à ce bruit ont été identifiées
[120][121] : le bruit thermique ou bruit Johnson qui dans un matériau de conduction finie
provient de l’agitation des porteurs de charges (l’effet est inversement proportionnel au carré
de la distance de l’ion aux électrodes) et un bruit dû aux fluctuations de potentiel à la surface
des électrodes (l’effet est inversement proportionnel à la puissance quatre de la distance de
l’ion aux électrodes, cette dépendance a été retrouvée dans un autre modèle théorique [122]).
Les effets de température et d’états de surface ont été confirmés [119] : le phénomène de
chauffage diminue à basse température et pour un meilleur état de surface.
La maîtrise des procédés de fabrication est cruciale pour obtenir un bon état de surface et
réaliser des structures qui réalisent les fonctions d’opération logique, transport et attente
[123]. Au sein de l’équipe Ions Piégés et Information Quantique des activités de recherche
théoriques et expérimentales sont menées sur la réalisation de pièges micro-fabriqués et de
structure intégrable.
3.2 Ionisation
On décrit dans ce paragraphe la génération d’ions qui se décompose en une création
de vapeur neutre et son ionisation par bombardement électronique ou bien par interaction
optique.