L'étude de l'intéraction lumière matière avec des ensembles atomiques est un domaine de recherche actif. Ce type de système permet des études fondamentales sur la mesure dans le contexte de variables continues, l'intrication collective, et les simulations quantiques. Ce domaine de recherche est également intéressant dans le contexte de la métrologie quantique, la communication quantique et l'informatique quantique. Dans cette thèse, deux aspects complémentaires de l'intéraction lumière matière avec des ensembles atomiques ont été étudiés avec des ions piégés et des atomes neutres refroidis par laser.L'expérience basée sur les ions piégés a pour but d'évaluer la possibilité d'utiliser de grands nuages d'ions afin d'obtenir une mémoire quantique possédant un long temps de cohérence. La forte répulsion de Coulomb entre les ions les place dans un état crystallin permettant de réduire les phénomènes de décohérence. L'interaction entre la lumière et la matière dans un grand crystal de Coulomb a été mesuré et les limitations d'un tel système sont discutées. L'expérience atomes froids s'est concentrée sur l'utilisation de mesures non destructives pour détecter les états non gaussiens atomiques. Ces états sont une ressource importante pour nombre de protocoles quantiques en régime de variables continues. Cette expérience est semblable aux expériences de communication quantique qui sont actuellement menées. Le travail présenté dans cette thèse se concentre sur la détection des états non gaussiens dans des ensembles atomiques en utilisant les cumulants, et en particulier le bruit associé à la mesure des cumulants.
Ce rapport explore les synergies fondamentales entre les équations de la relativité restreinte d’Einstein et la géométrie convexe au sein des espaces de Hilbert. Nous démontrons comment la structure du cône de lumière impose une contrainte de convexité sur les états physiques, garantissant la stabilité de la causalité. L’étude s’étend aux implications de l’intrication quantique et aux récentes recherches sur la modulation de la vitesse photonique, révélant que la topologie des espaces de Hilbert agit comme le régulateur ultime de l’information.Mots-clés : Relativité Restreinte, Espace de Hilbert, Géométrie Convexe, Causalité, Cônede Lumière, Intrication.
La mécanique quantique offre des prédictions remarquablement précises sur le monde microscopique, mais son interprétation suscite de nombreux débats, tant parmi les physiciens que parmi les philosophes.Certitudes et incertitudes en mécanique quantique met en lumière ce contraste entre la certitude des prédictions de la théorie quantique et l’incertitude entourant son interprétation. Cet ouvrage examine de manière critique l’évolution de ses idées fondamentales et la façon dont celles-ci sont aujourd’hui présentées. En évitant les détails techniques et en privilégiant des raisonnements accessibles, il explique les questions conceptuelles auxquelles la théorie quantique se confronte. Enrichi par des déclarations et des échanges épistolaires entre les pères fondateurs de la théorie quantique, il expose diverses solutions proposées et interprétations alternatives, telles que l’interprétation des mondes multiples, les théories de l’effondrement objectif et le QBisme.Enfin, il présente la théorie de Broglie-Bohm comme un moyen de remédier à l’indéterminisme et à la subjectivité qui semblent inévitables dans l’interprétation standard de la théorie quantique.