Cette thèse est consacrée à l’étude expérimentale du transport dynamique cohérent dans des conducteurs mésoscopiques. Nous avons mis en oeuvre un dispositif expérimental permettant de mesurer pour la première fois l’admittance de circuits quantiques à des fréquences de l’ordre du GHz avec une résolution en phase inférieure au degré. Nous avons alors répondu expérimentalement aux travaux théoriques de A. Prêtre, H. Thomas et M. Büttiker concernant le transport dynamique cohérent à travers un circuit RC mésoscopique quantique.
Nous avons confirmé que la résistance de relaxation de charge d’un tel circuit est constante et égale au demi quantum de résistance h/2e². Ceci constitue la première mesure absolue des parties réelles et imaginaire de l’admittance G d’un circuit RC mésoscopique cohérent à très basse température (30 mK) à des fréquences comprises entre 1 et 2 GHz. Cette étude a été suivie de la mesure de l’admittance d’un contact ponctuel quantique (CPQ). Nous avons ainsi mis en évidence un effet inductif des barres de Hall reliant le CPQ aux contacts ohmiques et mesuré une inductance cinétique quantifiée dépendant linéairement du champ magnétique comme prévu par la théorie. Une dernière partie de ce travail de thèse concerne la caractérisation de la statistique de photons émis par un conducteur à l’équilibre thermique. Nous avons démontré qu’il est possible, à l’aide d’une expérience de type Hanbury-Brown & Twiss sur des photons GHz, d’étudier la statistique quantique des photons émis par un conducteur quantique.
RECRUTEMENT ACCES DIRECT
Le département de physique
Le Laboratoire de Physique de l’ENS 