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Deux opérations fondamentales
Nous décrivons dans cette section les opérations fondamentales réalisées par l’interaction atome-cavité.
Quand atome et cavité sont à résonance, l’oscillation de Rabi quantique, correspondant à l’échange d’un quantum d’excitation entre l’atome et le champ crée de l’intrication entre eux.
Quand l’atome et la cavité ne sont pas à résonance (régime dispersif), la modification des niveaux atomiques et de la fréquence du champ conduit à une intrication plus subtile. D’une part, la phase d’une cohérence atomique est déplacée par le champ. D’autre part, la phase d’un champ cohérent stocké dans la cavité est modifiée par l’effet de l’indice de réfraction de l’atome unique.
Oscillation de Rabi quantique
Interaction résonnante
We describe here the resonant quantum Rabi oscillation occurring when the atom and the cavity mode, at exact resonance, can exchange excitation quanta
At exact resonance, the atom and the cavity undergo a coherent Rabi oscillation process. When the cavity is initially in the $n$-photons Fock state, the joint atom-cavity state oscillates between $ ; e,n \rangle$ and $ ; g,n+1\rangle$ at the Rabi frequency $\Omega_0\sqrtn+1$. The vacuum Rabi frequency, $\Omega_0$, is the pulsation of the energy (...)
Intrication de phase
Interaction dispersive
We describe here the phase entanglement between the atom and the field when they are not at exact resonance and cannot exchange energy.
When the atom and the field are not resonant, they cannot exchange a photon due to the energy conservation. There is, however, a dispersive shift imparted both on the atomic states and on the cavity field.
More precisely, the uncoupled atom-cavity state $ ; e,n\rangle$ is shifted, at the cavity centre, by an amount $\Omega_0^2(n+1)/4\delta$, where $\delta$ (...)
