Mémoire quantique dans un ensemble d'atomes froids de rubidium
Résumé
En Communication Quantique, la distribution fibrée de l'information quantique entre deux sites distants passe par la construction de véritables réseaux quantiques. Dans ce contexte, le stockage cohérent, efficace et réversible d'états quantiques de la lumière dans des mémoires atomiques représente actuellement un enjeu majeur. Nous présentons l'élaboration d'une mémoire quantique dans un ensemble d'atomes froids de rubidium et nous décrivons le dispositif expérimental générant ce support de stockage. Nous montrons qu'un système de double piège magnéto-optique permet de créer un nuage d'atomes froids cohérent et dans un environnement très pur. Les atomes sont refroidis à une température T = (20±5) μK, dans un piège dont le temps de vie est ∼ 20 s. L'épaisseur optique du nuage est de 0,47 ce qui correspond à un nombre d'atomes piégés N = (1, 3 ± 0, 3) × 106 atomes et à une densité atomique n0 = (1, 8 ± 0, 2) × 109 cm−3 . Enfin, nous présentons le protocole de stockage visé afin de transférer des états quantiques photoniques sur cet ensemble d'atomes froids.