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La trilogie narrative de Rachid Mimouni fait ressortir des nuances interprétatives multiples, se réclamant d’une pensée complexe qui englobe plusieurs dimensions : linguistique, identitaire, culturelle, idéologique, historique. L’héritage traditionnel et l’adstrat français se combinent pour donner naissance à une littérature riche, fracturée, mais ambivalente, infusée de saveurs variées, qui se forge des moyens adéquats d’expression d’une vision moderne et somme toute unitaire., Rachid Mimouni's narrative trilogy brings out multiple interpretative nuances, claiming a complex thought that embraces several dimensions: linguistic, identity, cultural, ideological, historical. Traditional heritage and the French adstratum combine to give birth to a rich, fractured, but ambivalent literature, infused with varied flavors, which forges the adequate means of expression of a modern yet unitary vision.

This HDR manuscript is about my research work at ONERA devoted to the development of a cold atom gravimeter allowing measurements from a boat or an airplane. This instrument is based on the acceleration measurement of a gas of cold atoms in free fall by an atom interferometry technique. Unlike conventional onboard gravimeters, this quantum technology allows absolute measurements and thus provides a considerable advantage for gravimetric campaigns where the regular calibrations required for conventional sensors impose significant constraints. In 2006, at the beginning of my research activity at ONERA, there were only atom gravimeter laboratory experiments.My research activity focused on developments allowing the use of this instrument on a mobile carrier. We therefore worked on the miniaturization, reliability and environmental resistance of the sensor and in particular the development of fiber laser systems, the study of an atomic interferometer using Bloch oscillations and the work on hybridization with classical sensors. Thanks to these developments, we have realized a prototype gravimeter and tested it successfully on ships and planes, demonstrating better measurement precisions than conventional sensors. On the strength of this experience, my research project aims to develop other cold atom inertial sensors (accelerometer, gyroscope) and thus to create an atomic inertial unit.; Ce manuscrit d’habilitation à diriger les recherches porte sur mes travaux de recherches à l’ONERA consacrés au développement d’un gravimètre à atomes froids permettant de réaliser des mesures depuis un bateau ou un avion. Cet instrument est basé sur la mesure d’accélération d’un gaz d’atomes froids en chute libre par une technique d’interférométrie atomique. Contrairement aux gravimètres embarquables classiques, cette technologie quantique permet de fournir des mesures absolues et procure ainsi un avantage considérable pour des campagnes gravimétriques où les calibrations régulières nécessaires aux capteurs classiques imposent des contraintes importantes. En 2006, au début de mon activité de recherche à l’ONERA, il y avait uniquement des expériences de laboratoire de gravimètrie atomique.Mon activité de recherche a porté sur les développements permettant d’utiliser cet instrument sur un porteur mobile. Nous avons donc travaillé sur la miniaturisation, la fiabilisation et la tenue en environnement du capteur avec en autre le développement de systèmes lasers fibrés, l’étude d’un interféromètre atomique utilisant les oscillations de Bloch et des travaux sur l’hybridation avec des capteurs classiques. Grâce à ces développements, nous avons réalisé un prototype de gravimètre et l’avons testé avec succès sur bateau et avion démontrant des précisons de mesure meilleures que les capteurs classiques. Fort de cette expérience, mon projet de recherche vise à développer d’autres capteurs inertiels à atomes froids (accéléromètre, gyromètre) et ainsi de réaliser une centrale inertielle atomique.

This HDR manuscript is about my research work at ONERA devoted to the development of a cold atom gravimeter allowing measurements from a boat or an airplane. This instrument is based on the acceleration measurement of a gas of cold atoms in free fall by an atom interferometry technique. Unlike conventional onboard gravimeters, this quantum technology allows absolute measurements and thus provides a considerable advantage for gravimetric campaigns where the regular calibrations required for conventional sensors impose significant constraints. In 2006, at the beginning of my research activity at ONERA, there were only atom gravimeter laboratory experiments.My research activity focused on developments allowing the use of this instrument on a mobile carrier. We therefore worked on the miniaturization, reliability and environmental resistance of the sensor and in particular the development of fiber laser systems, the study of an atomic interferometer using Bloch oscillations and the work on hybridization with classical sensors. Thanks to these developments, we have realized a prototype gravimeter and tested it successfully on ships and planes, demonstrating better measurement precisions than conventional sensors. On the strength of this experience, my research project aims to develop other cold atom inertial sensors (accelerometer, gyroscope) and thus to create an atomic inertial unit.; Ce manuscrit d’habilitation à diriger les recherches porte sur mes travaux de recherches à l’ONERA consacrés au développement d’un gravimètre à atomes froids permettant de réaliser des mesures depuis un bateau ou un avion. Cet instrument est basé sur la mesure d’accélération d’un gaz d’atomes froids en chute libre par une technique d’interférométrie atomique. Contrairement aux gravimètres embarquables classiques, cette technologie quantique permet de fournir des mesures absolues et procure ainsi un avantage considérable pour des campagnes gravimétriques où les calibrations régulières nécessaires aux capteurs classiques imposent des contraintes importantes. En 2006, au début de mon activité de recherche à l’ONERA, il y avait uniquement des expériences de laboratoire de gravimètrie atomique.Mon activité de recherche a porté sur les développements permettant d’utiliser cet instrument sur un porteur mobile. Nous avons donc travaillé sur la miniaturisation, la fiabilisation et la tenue en environnement du capteur avec en autre le développement de systèmes lasers fibrés, l’étude d’un interféromètre atomique utilisant les oscillations de Bloch et des travaux sur l’hybridation avec des capteurs classiques. Grâce à ces développements, nous avons réalisé un prototype de gravimètre et l’avons testé avec succès sur bateau et avion démontrant des précisons de mesure meilleures que les capteurs classiques. Fort de cette expérience, mon projet de recherche vise à développer d’autres capteurs inertiels à atomes froids (accéléromètre, gyromètre) et ainsi de réaliser une centrale inertielle atomique.

The Many-Worlds Interpretation (MWI) of quantum mechanics, the rendition of quantum mechanics discovered by theoretical physicist, Hugh Everett III, postulates a radical rendition of reality. MWI is an austere, unequivocal reading of the Schrodinger equation DeWitt calls “schizophrenia with a vengeance.”1 It starts from the premise “all physical processes whatsoever are governed by the Schrodinger equation,”2 then purposefully executes the formalism to let it freely say from itself what the universe is doing, which is: constantly splitting into a stupendous number of branches, all resulting from the measurement like interactions between its myriads of components. Moreover, every quantum transition, in every galaxy, in every star, in every remote corner of the universe is splitting our local world on earth into myriads of copies of itself.3 “Interpretation is an essential part of MWI.”4 The theory contains a discrete hermeneutical point of departure. It begins from a unified conception of reality that contrasts the apparently dualistic perspective assumed by the Copenhagen interpretation of quantum mechanics, and stays the course of thinking it projects-open initially. The Copenhagen interpretation is considered the standard interpretation of quantum mechanics. “Many standard textbooks about quantum mechanics, and probably all popular-scientific treatments of the philosophy of quantum physics,” as Friebe notes, “come to stop at the Copenhagen interpretation.”5 MWI’s answer to

En absence de champ magnétique, le mouvement quadratiquement intégrable en trois dimensions d'une particule classique ou quantique soumise à un potentiel scalaire peut être caractérisé à l'aide du Hamiltonien et de deux intégrales de mouvement quadratiques en composantes de la quantité de mouvement. Il existe alors onze types de tels systèmes intégrables, chacun correspondant à un système de coordonnées dans lequel la séparation des variables dans l'équation de Hamilton-Jacobi ou de Schrödinger est possible. On trouve alors, dans chaque cas, une forme plus explicite pour chacune des intégrales de mouvement ainsi que pour le potentiel scalaire. Il semble logique de s'intéresser à l'influence d'un champ magnétique pour chacune des situations. Il s'agit alors de postuler les mêmes types d'intégrales de mouvement trouvées pour chacun des types de mouvement, ajouter un potentiel vecteur au Hamiltonien et refaire le travail de classification. Ce mémoire s'intéresse particulièrement au cas des coordonnées cylindriques. Il est à noter qu'avec la présence d'un champ magnétique, les intégrales ne garantissent pas la séparation complète des variables, mais une séparation partielle est possible dans plusieurs cas., In absence of a magnetic field, the quadratically integrable three-dimensional motion of a classical or quantum particle subject to a scalar potential can be characterized by the Hamiltonian and two integrals of motion which are quadratic in the components of momentum. There exist eleven types of such integrable systems, each corresponding to a system of coordinates in which separation of variables in the Hamilton-Jacobi or Schrödinger equation is possible. In each case, it is then possible to find a more explicit form for each of the integrals of motion and for the scalar potential. It seems logical to look at the influence of a magnetic field for each of these situations. The process consists of postulating the same type of integrals of motion previously found for each type of motion, add a vector potential to the Hamiltonian and redo the classification work. This master's thesis will mostly treat the case of cylindrical coordinates. It is important to note that in the presence of a magnetic field, these integrals do not guarantee a complete separation of variables, but a partial separation is possible in many cases.

International audience; Cour européenne des droits de l'homme, 2e sect., 23 octobre 2018, n° 12055/17, Musa Tarhan c/ Turquie

During this doctoral work, we have designed, fabricated and characterised gallium arsenide (GaAs) optomechanical disk nano-resonators, in a cryogenic environment. These disks which bear highly coupled (g 0 ≈ MHz) GHz mechanical modes and telecom wavelength (λ ≈ 1550 nm) optical modes, show high mechanical (> 10^4 ) and optical (> 10^5 ) quality factors at 3 K. However, despite these state of the art performances, the optomechanical sideband cooling mechanism of the mechanical motion is not efficient enough to reach the quantum groundstate (less than 1 phonon in average). To determine the limiting factors, we have presented a systematical study of the mechanical dissipation channels and shown that two-level systems (TLS) at the surface of the material play a major role. We have also studied pulsed optical excitation of our resonators, in order to avoid absorption and thermal phenomena which limit the optomechanical cooling. We thus have underlined two main properties of the pulsed excitation : average injected optical power, and repetition period of the pulses with respect to the relaxation times of our systems. Alternative optical control schemes of the mechanical nanoresonators have emerged, which could be coupled to ultra-cold operation (T << 1 K).; Au cours de ce travail de thèse nous avons conçu, fabriqué et caractérisé des nano-résonateurs optomécaniques à disques en arséniure de gallium (GaAs), en milieu cryogénique. Ces disques qui supportent à la fois des modes mécaniques vibrant au GHz et des modes optiques résonant à λ ≈ 1500 nm fortement couplés (g 0 ≈ MHz), présentent des facteurs de qualité élevés (> 10^4 pour la mécanique et > 10^5 pour l’optique, à 3 K). Malgré ces performances à l’état de l’art, le refroidissement optomécanique par bande latérale du mouvement n’est pas suffisamment efficace pour atteindre l’état fondamental quantique (moins d’1 phonon en moyenne). Nous avons étudié systématiquement les sources de dissipation mécanique qui limitent le refroidissement, et mis en évidence l’impact des systèmes à deux niveaux à la surface des nano-résonateurs. Nous avons également étudié l’excitation optique pulsée de nos systèmes, pour contourner les phénomènes absorptifs et thermiques qui contrecarrent le refroidissement, et fait ressortir deux propriétés importantes de l’excitation pulsée : la puissance optique moyenne injectée, et la période de répétition des pulses par rapport aux temps de relaxation du système. Des schémas alternatifs de contrôle optique des nano-résonateurs mécaniques émergent, qui pourraient être combinés avec une opération à ultra-basse température (<< 1 K).

During this doctoral work, we have designed, fabricated and characterised gallium arsenide (GaAs) optomechanical disk nano-resonators, in a cryogenic environment. These disks which bear highly coupled (g 0 ≈ MHz) GHz mechanical modes and telecom wavelength (λ ≈ 1550 nm) optical modes, show high mechanical (> 10^4 ) and optical (> 10^5 ) quality factors at 3 K. However, despite these state of the art performances, the optomechanical sideband cooling mechanism of the mechanical motion is not efficient enough to reach the quantum groundstate (less than 1 phonon in average). To determine the limiting factors, we have presented a systematical study of the mechanical dissipation channels and shown that two-level systems (TLS) at the surface of the material play a major role. We have also studied pulsed optical excitation of our resonators, in order to avoid absorption and thermal phenomena which limit the optomechanical cooling. We thus have underlined two main properties of the pulsed excitation : average injected optical power, and repetition period of the pulses with respect to the relaxation times of our systems. Alternative optical control schemes of the mechanical nanoresonators have emerged, which could be coupled to ultra-cold operation (T << 1 K).; Au cours de ce travail de thèse nous avons conçu, fabriqué et caractérisé des nano-résonateurs optomécaniques à disques en arséniure de gallium (GaAs), en milieu cryogénique. Ces disques qui supportent à la fois des modes mécaniques vibrant au GHz et des modes optiques résonant à λ ≈ 1500 nm fortement couplés (g 0 ≈ MHz), présentent des facteurs de qualité élevés (> 10^4 pour la mécanique et > 10^5 pour l’optique, à 3 K). Malgré ces performances à l’état de l’art, le refroidissement optomécanique par bande latérale du mouvement n’est pas suffisamment efficace pour atteindre l’état fondamental quantique (moins d’1 phonon en moyenne). Nous avons étudié systématiquement les sources de dissipation mécanique qui limitent le refroidissement, et mis en évidence l’impact des systèmes à deux niveaux à la surface des nano-résonateurs. Nous avons également étudié l’excitation optique pulsée de nos systèmes, pour contourner les phénomènes absorptifs et thermiques qui contrecarrent le refroidissement, et fait ressortir deux propriétés importantes de l’excitation pulsée : la puissance optique moyenne injectée, et la période de répétition des pulses par rapport aux temps de relaxation du système. Des schémas alternatifs de contrôle optique des nano-résonateurs mécaniques émergent, qui pourraient être combinés avec une opération à ultra-basse température (<< 1 K).

Publications Penasa M., Gerlich S., Rybarczyk T., Metillon V., Brune M., Raimond J.M., Haroche S., Davidovich L. et Dotsenko I., « Measurement of a microwave field amplitude beyond the standard quantum limit », Physical Review A, vol. 94, no 2, 2016, DOI : 10.1103/PhysRevA.94.022313 [arXiv: 1605.09568]. Facon A., Dietsche E.-K., Grosso D., Haroche S., Raimond J.-M., Brune M. et Gleyzes S., « A sensitive electrometer based on a Rydberg atom in a Schrodinger-cat state », Nature, vol. 535, no 76...

This manuscript summarizes the work of a thesis on Anderson's localization and transport of ultra-cold matter waves in disordered media. This is an experimental work aiming to study the Anderson transition separating the energy states of a quantum particle placed in a disordered potential into two phases: localized states and diffusive states.First, we will recall some fundamental concepts about wave localization and how such phenomenon is linked with some interference effects. Then, we will give a global description of the experimental set-up allowing to prepare the ultra-cold atomic samples used as a source of quantum matter waves, and to generate the speckle field used as disordered potential for the atoms.At the end of this introductory work, the concepts of localization introduced previously will be applied to the transport of cold atoms in a speckle field. A brief state of the art of cold-atom experiments dealing with the Anderson transition will allow us to set the limits of these works in terms of energy control on the atomic states. These limitations will then motivate the implementation of a new experimental "spectroscopic" method allowing a complete control of the energy of the atoms placed in disorder.The concept of spectral function will then be presented as a fundamental tool for characterizing energy states and for calibrating the energy reliability of the spectroscopic method. Finally, the experimental results on the measurement of spectral functions by this new spectroscopic method will show that it would be indeed possible to study the Anderson transition with a much higher energy resolution than the previous experiments.; Ce mémoire résume les travaux d'une thèse portant sur le transport et la localisation d'Anderson d'ondes de matière ultra-froide en milieu désordonné. C'est un travail expérimental visant à l'étude de la transition d'Anderson séparant les états d'énergie d'une particule quantique placée dans un potentiel désordonné selon deux phases : des états localisés, et des états diffusifs.Dans un premier temps, on rappellera les concepts fondamentaux permettant de comprendre les effets de localisation des ondes, et notamment leur interprétation en terme d'interférences. Ensuite, on donnera une description globale du dispositif expérimental permettant de préparer les nuages d'atomes ultra-froids servant de source d'ondes quantiques de matière, et de générer la figure de tavelures optique (speckle en anglais) jouant le rôle de potentiel désordonné pour les atomes.A l'issue de ce travail introductif, les notions de localisation introduites précédemment seront appliquées au transport d'atomes froids dans un speckle. Un bref état de l'art des expériences d'atomes froids portant sur la transition d'Anderson permettra de dessiner les limites en terme de contrôle de l'énergie des états peuplés par les atomes. Ces limitations permettront alors de motiver la mise en place d'une nouvelle méthode expérimentale dite "spectroscopique" permettant un contrôle complet par un opérateur extérieur de l'énergie des atomes placés le désordre.Le concept de fonction spectrale sera alors présenté comme outil fondamental permettant de caractériser les états d'énergie et de calibrer la fiabilité en énergie de la méthode spectroscopique. Enfin, des résultats expérimentaux portant sur la mesure de fonctions spectrales par cette nouvelle méthode spectroscopique viendront attester qu'il serait effectivement possible d'étudier la transition d'Anderson avec une résolution en énergie bien supérieure aux expériences précédentes.

This manuscript summarizes the work of a thesis on Anderson's localization and transport of ultra-cold matter waves in disordered media. This is an experimental work aiming to study the Anderson transition separating the energy states of a quantum particle placed in a disordered potential into two phases: localized states and diffusive states.First, we will recall some fundamental concepts about wave localization and how such phenomenon is linked with some interference effects. Then, we will give a global description of the experimental set-up allowing to prepare the ultra-cold atomic samples used as a source of quantum matter waves, and to generate the speckle field used as disordered potential for the atoms.At the end of this introductory work, the concepts of localization introduced previously will be applied to the transport of cold atoms in a speckle field. A brief state of the art of cold-atom experiments dealing with the Anderson transition will allow us to set the limits of these works in terms of energy control on the atomic states. These limitations will then motivate the implementation of a new experimental "spectroscopic" method allowing a complete control of the energy of the atoms placed in disorder.The concept of spectral function will then be presented as a fundamental tool for characterizing energy states and for calibrating the energy reliability of the spectroscopic method. Finally, the experimental results on the measurement of spectral functions by this new spectroscopic method will show that it would be indeed possible to study the Anderson transition with a much higher energy resolution than the previous experiments.; Ce mémoire résume les travaux d'une thèse portant sur le transport et la localisation d'Anderson d'ondes de matière ultra-froide en milieu désordonné. C'est un travail expérimental visant à l'étude de la transition d'Anderson séparant les états d'énergie d'une particule quantique placée dans un potentiel désordonné selon deux phases : des états localisés, et des états diffusifs.Dans un premier temps, on rappellera les concepts fondamentaux permettant de comprendre les effets de localisation des ondes, et notamment leur interprétation en terme d'interférences. Ensuite, on donnera une description globale du dispositif expérimental permettant de préparer les nuages d'atomes ultra-froids servant de source d'ondes quantiques de matière, et de générer la figure de tavelures optique (speckle en anglais) jouant le rôle de potentiel désordonné pour les atomes.A l'issue de ce travail introductif, les notions de localisation introduites précédemment seront appliquées au transport d'atomes froids dans un speckle. Un bref état de l'art des expériences d'atomes froids portant sur la transition d'Anderson permettra de dessiner les limites en terme de contrôle de l'énergie des états peuplés par les atomes. Ces limitations permettront alors de motiver la mise en place d'une nouvelle méthode expérimentale dite "spectroscopique" permettant un contrôle complet par un opérateur extérieur de l'énergie des atomes placés le désordre.Le concept de fonction spectrale sera alors présenté comme outil fondamental permettant de caractériser les états d'énergie et de calibrer la fiabilité en énergie de la méthode spectroscopique. Enfin, des résultats expérimentaux portant sur la mesure de fonctions spectrales par cette nouvelle méthode spectroscopique viendront attester qu'il serait effectivement possible d'étudier la transition d'Anderson avec une résolution en énergie bien supérieure aux expériences précédentes.

In a strongly voltaged biased tunnel junction, optical photon emission occurs at frequencies below the threshold f, A forte polarisation (V >1V), une jonction tunnel planaire peut émettre de la lumière dans le domaine optique à des fréquences f

In a strongly voltaged biased tunnel junction, optical photon emission occurs at frequencies below the threshold f1V), une jonction tunnel planaire peut émettre de la lumière dans le domaine optique à des fréquences f

We consider two interacting bosons in a dimerized Su-Schrieffer-Heeger (SSH) lattice. We identify a rich variety of two-body states. In particular, for open boundary conditions and moderate interactions, edge bound states (EBS) are present even for the dimerization that does not sustain single-particle edge states. Moreover, for large values of the interactions, we find a breaking of the standard bulk-boundary correspondence. Based on the mapping of two interacting particles in one dimension onto a single particle in two dimensions, we propose an experimentally realistic coupled optical fibers setup as quantum simulator of the two-body SSH model. This setup is able to highlight the localization properties of the states as well as the presence of a resonant scattering mechanism provided by a bound state that crosses the scattering continuum, revealing the closed-channel population in real time and real space., Comment: 14 pages; 14 figures

A fundamental route for the exploration of solid state based quantum information is the generation of EPR pairs of quantum-entangled objects. Although experimental tests of nonlocality have been successfully conducted with pair of entangled photons, it has not yet been possible to realize an electronic analogue of it in the solid state, where fermions are the natural quantum objects. However, Cooper pairs in superconductors are known as suitable sources of entanglement. Non-local entanglement is the key and Crossed Andreev reflection process can provide it by converting a Cooper pair into two spin-entangled electrons located in separate conductors.I investigated a device where three superconducting (Al) electrodes are connected by a sub-micron normal metal (Cu) composing a Josephson three-junction. In this hybrid nanostructure, new sub-gap features appear in the differential conductance when two terminals are biased at opposite voltage with respect to the third one. These features correspond to correlated motion of Cooper pairs and are consistent with the prediction of Quartets formed by the simultaneous splitting of two Cooper pairs from one of the superconducting reservoirs and the emission of two phase correlated Cooper pairs in the two other electrodes. In order to probe the quantum coherence of such features, I irradiated the device with a microwave at 14 GHz down to very low temperature (100 mK). Well known Shapiros resonances (both integer and half-integer) are observed when the microwave frequency matches the frequency of the AC Josephson currents generated by applying differents voltages across the three-junction.My study reveals that the quartet feature also shows Shapiro-like resonances. This result demonstrates that the quartet feature is a true quantum mechanism and confirms the quartet scenario that implies the coherent splitting of two Cooper pairs.; La génération d'objets quantiques intriqués est inévitable pour l'exploration de l'information quantique dans les systèmes de la matière condensée. Alors que des expériences de non-localité on été menées, avec succès, à partir de photons intriqués, il n'a pas encore été possible de réaliser leurs analogues électroniques dans les matériaux solides, où les fermions sont les objets quantiques à intriqués. Les paires de Cooper dans les supraconducteurs sont des candidats prometteurs pour réaliser une source d'électrons intriqués. L'intrication non-local est la clé de voûte et elle peut être induite par le processus de réflexion d'Andreev croisée. Ce phénomène sépare une paire de Cooper en deux électrons, dont les spins sont intriqués, dans deux conducteurs séparés spatialement.J'ai étudié un système composé de trois électrodes supraconductrices (Al) connectées par un métal normal (Cu) formant ainsi une tri-jonction Josephson. De nouvelles structures, dans cette nano-structure hybride, apparaissent dans la conductance différentielle lorsque deux terminaux sont polarisées par des potentiels opposés l'un par rapport à l'autre. Ces anomalies correspondent à des phénomène de transport de paires de Cooper corrélées et sont consistantes avec la prédictiondes Quartets formés par la séparation simultanée de deux paires de Cooper d'un réservoir supraconducteur vers les deux autres électrodes.Dans le but d'expérimenter la cohérence quantique de ces structures, j'ai irradié la tri-jonction à l'aide d'une micro-onde de 14 GHz à très basse température. Des résonances Shapiro apparaissent lorsque la fréquence de la micro-onde est équivalente à la fréquence des courants AC Josephson générés en appliquant des tensions à travers la tri-jonction.Mon étude révèle que les anomalies de type Quartet présentent aussi des résonances Shapiro. Ce résultat démontre que le phénomène de Quartet est un mécanisme quantique cohérent confirmant la séparation cohérente de deux pairs de Cooper à longue portée.

A fundamental route for the exploration of solid state based quantum information is the generation of EPR pairs of quantum-entangled objects. Although experimental tests of nonlocality have been successfully conducted with pair of entangled photons, it has not yet been possible to realize an electronic analogue of it in the solid state, where fermions are the natural quantum objects. However, Cooper pairs in superconductors are known as suitable sources of entanglement. Non-local entanglement is the key and Crossed Andreev reflection process can provide it by converting a Cooper pair into two spin-entangled electrons located in separate conductors.I investigated a device where three superconducting (Al) electrodes are connected by a sub-micron normal metal (Cu) composing a Josephson three-junction. In this hybrid nanostructure, new sub-gap features appear in the differential conductance when two terminals are biased at opposite voltage with respect to the third one. These features correspond to correlated motion of Cooper pairs and are consistent with the prediction of Quartets formed by the simultaneous splitting of two Cooper pairs from one of the superconducting reservoirs and the emission of two phase correlated Cooper pairs in the two other electrodes. In order to probe the quantum coherence of such features, I irradiated the device with a microwave at 14 GHz down to very low temperature (100 mK). Well known Shapiros resonances (both integer and half-integer) are observed when the microwave frequency matches the frequency of the AC Josephson currents generated by applying differents voltages across the three-junction.My study reveals that the quartet feature also shows Shapiro-like resonances. This result demonstrates that the quartet feature is a true quantum mechanism and confirms the quartet scenario that implies the coherent splitting of two Cooper pairs.; La génération d'objets quantiques intriqués est inévitable pour l'exploration de l'information quantique dans les systèmes de la matière condensée. Alors que des expériences de non-localité on été menées, avec succès, à partir de photons intriqués, il n'a pas encore été possible de réaliser leurs analogues électroniques dans les matériaux solides, où les fermions sont les objets quantiques à intriqués. Les paires de Cooper dans les supraconducteurs sont des candidats prometteurs pour réaliser une source d'électrons intriqués. L'intrication non-local est la clé de voûte et elle peut être induite par le processus de réflexion d'Andreev croisée. Ce phénomène sépare une paire de Cooper en deux électrons, dont les spins sont intriqués, dans deux conducteurs séparés spatialement.J'ai étudié un système composé de trois électrodes supraconductrices (Al) connectées par un métal normal (Cu) formant ainsi une tri-jonction Josephson. De nouvelles structures, dans cette nano-structure hybride, apparaissent dans la conductance différentielle lorsque deux terminaux sont polarisées par des potentiels opposés l'un par rapport à l'autre. Ces anomalies correspondent à des phénomène de transport de paires de Cooper corrélées et sont consistantes avec la prédictiondes Quartets formés par la séparation simultanée de deux paires de Cooper d'un réservoir supraconducteur vers les deux autres électrodes.Dans le but d'expérimenter la cohérence quantique de ces structures, j'ai irradié la tri-jonction à l'aide d'une micro-onde de 14 GHz à très basse température. Des résonances Shapiro apparaissent lorsque la fréquence de la micro-onde est équivalente à la fréquence des courants AC Josephson générés en appliquant des tensions à travers la tri-jonction.Mon étude révèle que les anomalies de type Quartet présentent aussi des résonances Shapiro. Ce résultat démontre que le phénomène de Quartet est un mécanisme quantique cohérent confirmant la séparation cohérente de deux pairs de Cooper à longue portée.

Neutrons can bounce upon a perfect horizontal mirror and become quantum objects at dozens of micrometers over its surface. The GRANIT spectrometer, located at the Laue-Langevin Institute (Grenoble, France) aims at studying the neutron quantum states in the Earth's gravitational field. The energy of a neutron, that could be calculated the same as the one of a ball at a macroscopic scale, is then forced to take discrete values. The study of such quantum states can lead to the observation of deviations from the predictions of nowadays models. The production of ultracold nuetrons, able tobounce on a mirror at any incidence angle, is essential for the spectrometer. The cryostat of the ultracold neutrons source has been improved, and the steps of the ultracold neutrons production in the source, as well as the extraction toward the spectrometer have been characterized by measurements and modeled with simulations. Moreover, a new type of position-sensitive detector of ultracold neutrons for the spectrometer is designed., Les neutrons peuvent rebondir sur un miroir horizontal parfait, et se comporter comme des objets quantiques à quelques dizaines de microns de la surface. Le spectromètre GRANIT, situé à l'Institut Laue-Langevin (Grenoble, France), a pour but d'étudier les états quantiques du neutron dans le champ de pesanteur terrestre. L'énergie d'un neutron, que l'on pourrait calculer de façon analogue à celle d'une balle de tennis de table à l'échelle macrosopique, est dans ce cas visiblement contrainte à prendre des valeurs discrètes. L'étude de ces états quantiques peut permettre la découverte d'une déviation par rapport aux prédictions des modèles actuels. La production de neutrons ultra-froids, pouvant rebondir sur un miroir avec n'importe quel angle d'incidence, est primordiale pour le spectromètre. Le cryostat de la source de neutrons ultra-froids SUN1 a été amélioré, et les différentes étapes de production des neutrons ultra-froids dans la source et leur extraction vers le spectromètre ont été caractérisées par des mesures et modélisées avec des simulations. De plus, un nouveau type de détecteur de neutrons ultra-froids sensible à la position est en conception spécialement pour le spectromètre.

International audience; Animées par une même volonté de renforcer la transparence et la dimension dissuasive de leur action répressive, les autorités française et européenne de concurrence ont récemment précisé la méthode de calcul qu’elles entendent suivre pour fixer le montant des sanctions pécuniaires qu’elles prononcent en matière de pratiques anticoncurrentielles. L’analyse comparée des choix méthodologiques retenus par les deux autorités, ainsi que de la réception de ces choix par les juridictions de contrôle, permet d’apprécier l’équilibre établi par les droits français et européen dans ce domaine. Malgré une harmonisation indéniable du contenu des méthodes de calcul, les pratiques décisionnelles et les politiques jurisprudentielles reflètent encore des différences de logique profondes entre droit français et européen de la concurrence.

The idea of turbo-codes enables to encode classical information very reliably, but could not be used efficiently until today for the purpose of quantum information encoding. Indeed, there were theoretical obstacles as well as obstacles related to the implementation. About the known quantum version of these codes, no result was known establishing an infinite minimal distance, a property enabling to correct an arbitrary number of errors, and no efficient decoding algorithm was available, since these quantum turbo-codes are said catastrophic, in the sense that certain errors propagate during the decoding and prevent its good functioning. This thesis has enabled to rise to these two challenges, by establishing theoretical conditions so that a quantum turbo-code has an infinite minimal distance, and by displaying a construction such that the iterative decoding works well. It is shown by simulations that the designed class of quantum turbo-codes is efficient for the transmission of quantum information by a depolarizing channel up to a depolarizing rate of p = 0.145. These quantum codes, of constant rate, can be directly used to encode quantum binary information, and can as well be integrated as a module to improve the functioning of other codes such as quantum LDPC.; L'idée des turbo-codes, construction très performante permettant l'encodage de l'information classique, ne pouvait jusqu'à présent pas être transposé au problème de l'encodage de l'information quantique. En effet, il subsistait des obstacles tout aussi théoriques que relevant de leur implémentation. A la version quantique connue de ces codes, on ne connaissait ni de résultat établissant une distance minimale infinie, propriété qui autorise de corriger un nombre arbitraire d'erreurs, ni de décodage itératif efficace, car les turbo-encodages quantiques, dits catastrophiques, propagent certaines erreurs lors d'un tel décodage et empêchent son bon fonctionnement. Cette thèse a permis de relever ces deux défis, en établissant des conditions théoriques pour qu'un turbo-code quantique ait une distance minimale infinie, et d'autre part, en exhibant une construction permettant au décodage itératif de bien fonctionner. Les simulations montrent alors que la classe de turbo-codes quantiques conçue est efficace pour transmettre de l'information quantique via un canal dépolarisant dont l'intensité de dépolarisation peut aller jusqu'à p = 0,145. Ces codes quantiques, de rendement constant, peuvent aussi bien être utilisés directement pour encoder de l'information quantique binaire, qu'être intégrés comme modules afin d'améliorer le fonctionnement d'autres codes tels que les LDPC quantiques.

Degenerate four-wave mixing (DFWM) experiments have been performed to determine the third-order nonlinear optical (NLO) susceptibilities (χ(3)) of gold(III) maleimide dithiolate tetraphenylphosphonium, (PPh4)[Au(midt)2], (Au-P) and gold(III) maleimide dithiolate melamine melaminium hybrid solvate, (C3N6H6)( C 3 N 6 H 7 + )[Au(midt)2]−·2DMF·2H2O, (Au-Mel). Ab-initio quantum mechanical calculations (time-dependent Hartree–Fock (TDHF) method) of Au-P and Au-Mel have been carried out to compute the electric dipole moment (μ), the dispersion-free and frequency-dependent dipole polarizability (α) and the second hyperpolarizability (γ) values. These theoretical calculations are in good agreement with the experimentally obtained results by the DFWM technique. All the investigations show clearly the effect played by the counter ion on the resulting NLO properties of the two gold complexes.

Cette thèse est consacrée à la complexité basée sur le paradigme des preuves interactives. Les classes ainsi définies ont toutes en commun qu’un ou plusieurs prouveurs, infiniment puissants, tentent de convaincre un vérificateur, de puissance bornée, de l’appartenance d’un mot à un langage. Nous abordons ici le modèle classique, où les participants sont des machines de Turing, et le modèle quantique, où ceux-ci sont des circuits quantiques. La revue de littérature que comprend cette thèse s’adresse à un lecteur déjà familier avec la complexité et l’informatique quantique. Cette thèse présente comme résultat la caractérisation de la classe NP par une classe de preuves interactives quantiques de taille logarithmique. Les différentes classes sont présentées dans un ordre permettant d’aborder aussi facilement que possible les classes interactives. Le premier chapitre est consacré aux classes de base de la complexité ; celles-ci seront utiles pour situer les classes subséquemment présentées. Les chapitres deux et trois présentent respectivement les classes à un et à plusieurs prouveurs. La présentation du résultat ci-haut mentionné est l’objet du chapitre quatre., This thesis is devoted to complexity theory based on the interactive proof paradigm. All classes defined in this way involve one or many infinitely powerful provers attempting to convince a verifier of limited power that a string belongs to a certain language. We will consider the classical model, in which the various participants are Turing machines, as well as the quantum model, in which they are quantum circuits. The literature review included in this thesis assume that the reader is familiar with the basics of complexity theory and quantum computing. This thesis presents the original result that the class NP can be characterized by a class of quantum interactive proofs of logarithmic size. The various classes are presented in an order that facilitates the treatment of interactive classes. The first chapter is devoted to the basic complexity classes; these will be useful points of comparison for classes presented subsequently. Chapters two and three respectively present classes with one and many provers. The presentation of the result mentioned above is the object of chapter four.

During the 3rd edition of the International Ontology Congress, celebrated on October 2002, the physic Alain Aspect realized in front of eminent scientists from all the world a conference about the philosophical implications of his well-known experiment. The text of Alain Aspect was already published by Ontology Studies / Cuadernos de Ontología (First Series). In order to complement the rigorously technical Doctor Aspect’s analysis, Victor Gómez Pin maintained in the Parisian laboratory Institut d’Optique at Orsay a large colloquy with the scientist where the more ontological perspective is empathized. We synthesized it here in his original language., Durante la tercera edición del International Ontology Congress, celebrada en octubre de 2002, el físico Alain Aspect realizó en presencia de eminentes científicos del mundo entero una conferencia sobre las implicaciones filosóficas de su célebre experimento. El texto de Alain Aspect fue publicado en su día en Ontology Studies / Cuadernos de Ontología (primera época). Con vistas a complementar el análisis rigurosamente técnico del doctor Aspect, Víctor Gómez Pin mantuvo en el laboratorio parisino del Institut d’Optique at Orsay un largo coloquio con el científico en el que se enfatizan los aspectos más directamente ontológicos. Lo sintetizamos aquí en la lengua original en que fue mantenido.

International audience; It is often held that the peculiar statistical behaviour of quantum particles is due to their non-individuality. In this paper, a new suggestion is put forward: quantum particles are individuals, and the distinctive features of quantum statistics are determined solely by the fact that all the properties it describes are emergent relations.

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This thesis offers a pragmatist justification of quantum mechanics. The latter consists first in determining the functions any theory must fulfil to enable physicists to carry through their research activity in microphysics, then in demonstrating that quantum mechanics is the only theory precisely fulfilling these functions. Furthermore, the pragmatist approach adopted here leads us to describe the measurement within the context of the physicist's practice, and thereby, bring to the fore a radical change between the phase of theoretical prediction and that of taking the measurement outcome into account. This distinction delineates the field of the possible and that of the actual. This approach has the advantage of dissolving the measurement problem, without modifying the quantum formalism and without raising new problems.; Cette thèse propose une justification pragmatiste de la mécanique quantique. Celle-ci consiste d'abord à dégager les fonctions que doit remplir toute théorie pour permettre aux physiciens de mener à bien leur activité de recherche en microphysique, puis à démontrer que la mécanique quantique est la seule théorie qui remplit exactement ces fonctions. L'approche pragmatiste défendue nous conduit en outre à resituer la description de la mesure dans le contexte de la pratique des physiciens et à mettre ainsi en évidence une rupture entre la phase de la prédiction théorique et celle du constat du résultat de mesure, laquelle délimite les domaines du possible et de l'actuel. Cette approche présente l'avantage de dissoudre le problème de la mesure, sans modifier le formalisme quantique et sans soulever de nouveaux problèmes.

The monolithic integration of GaAs on Si would provide a wide range of applications, from optical interconnects to high efficiency low cost solar cells. However, the differences between the two materials result in the formation of dislocations, cracks, and antiphase boundaries. We demonstrate that the use of a pseudo-substrate, consisting of a Ge buffer layer on a silicon substrate, and the introduction of a super-lattice, grown by atomic layer epitaxy (ALE) at the growth start, lead to a GaAs layer with good optical properties. Light emitting devices based on quantum wells and quantum dots (LED, laser, vertical emitting LED) are realised. Their characteristics are studied and compared to similar devices on pure GaAs substrates., L'intégration monolithique de GaAs sur Si permettrait la réalisation de sources de lumière sur Si pour des applications notamment dans les interconnexions optiques ou les cellules solaires à haut rendement et faible coût. Toutefois, les différences intrinsèques entre les deux matériaux conduisent à l'apparition de défauts dans la couche de GaAs (dislocations, fissures, parois d'inversion). Nous démontrons que l'utilisation de pseudo-substrats, constitués d'une couche tampon de Ge sur un substrat de Si, combinée à l'insertion d'un super-réseau par épitaxie par couche atomique (ALE) en début de croissance permet d'obtenir du GaAs avec de bonnes propriétés optiques. Des dispositifs émetteurs de lumière (DEL, laser, diode à émission par la surface) à base de puits et de boîtes quantiques ont été réalisés. Leurs caractéristiques ont été étudiées et comparées à des structures de référence sur substrat de GaAs pur.

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We study the foundations of the differential calculus in quantum geometry. The notions of (differential) quantum space and cone are introduced. Generalizing a construction of Manin, to a quantum cone we associate the quantum group of its “linear automorphisms preserving the differentials” and deduce a de Rham complex on this group. We give examples of differential calculi on quantum hyperplanes and quantum linear groups.