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1. Roussely, Grégoire. Mesures résolues en temps dans un conducteur mésoscopique : Time resolved measurements in a mesoscopic conductor.

Degree: Docteur es, Physique de la matière condensée et du rayonnement, 2016, Grenoble Alpes

Au cours de la dernière décennie, un important effort a été fait dans le domaine des conducteurs électroniques de basse dimensionnalité afin de réaliser une électronique à électrons uniques. Une idée particulièrement attractive étant de pouvoir contrôler complétement la phase d’un électron unique volant pour transporter et manipuler de l’information quantique dans le but de construire un qubit volant. L’injection contrôlée d’électrons uniques dans un système électronique bidimensionnel balistique peut être fait grâce à une source d’électrons uniques basée sur des pulses de tensions lorentziens sub-nanosecondes. Une telle source peut aussi être utilisée pour mettre en évidence de nouveaux phénomènes d’interférences électroniques. Lorsqu’un pulse de tension court est injecté dans un interféromètre électronique, de nouveaux effets d’interférences sont attendus du fait de l’interaction du pulse avec les électrons de la mer de Fermi. Pour la réalisation de cette expérience, il est important de connaître avec précision la vitesse de propagation du paquet d’onde électronique créé par le pulse.Dans cette thèse, nous présentons des mesures résolues en temps d’un pulse de tension court (<100 ps) injecté dans un fil quantique 1D formé dans gaz d’électron bidimensionnel qui nous ont permis de déterminer sa vitesse de propagation. Nous montrons que le pulse se propage bien plus vite que la vitesse de Fermi d’un système sans interaction. La vitesse de propagation est augmentée par les interactions électron-électron. Pour un fil quantique contenant un grand nombre de modes, la vitesse mesurée est en excellent accord avec la vitesse d’un plasmon dans un système 2D en présence de grilles métalliques. En modifiant le potentiel de confinement électrostatique et donc l’intensité des interactions, nous montrons qu’il est possible de contrôler la vitesse de propagation. Nous avons ensuite étudié un interféromètre électronique à deux chemins basé sur deux fils couplés par une barrière tunnel. Nos mesures préliminaires font ressortir une signature qui peut être attribuée à des oscillations tunnel cohérentes des électrons injectés dans ce système. Dans un future proche, cet interféromètre pourrait être utilisé pour mettre en évidence ces nouveaux effets spectaculaires dus à l’interaction du pulse avec les électrons de la mer de Fermi.

Over the past decade, an important effort has been made in the field of low dimensional electronic conductors towards single electron electronics with the goal to gain full control of the phase of a single electron in a solid-state system. A particular appealing idea is to use a single flying electron itself to carry and manipulate the quantum information, the so-called solid state flying qubit. On demand single electron injection into such a ballistic two-dimensional electron system can be realized by employing the recently developed single electron source based on sub-nanosecond lorentzian voltage pulses. Such a source could also be used to reveal interesting new physics. When a short voltage pulse is…

Advisors/Committee Members: Bauerle, Christopher (thesis director).

Subjects/Keywords: Nano-Électronique quantique; Mesures résolues en temps; Electronique à électron unique; Système électronique balistique; Cohérence quantique; Hautes fréquences; Quantum nano-Electronic; Time resolved measurements; Single electron electronics; Ballistic electron system; Quantum coherence; High frequencies; 530

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APA (6th Edition):

Roussely, G. (2016). Mesures résolues en temps dans un conducteur mésoscopique : Time resolved measurements in a mesoscopic conductor. (Doctoral Dissertation). Grenoble Alpes. Retrieved from http://www.theses.fr/2016GREAY013

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Roussely, Grégoire. “Mesures résolues en temps dans un conducteur mésoscopique : Time resolved measurements in a mesoscopic conductor.” 2016. Doctoral Dissertation, Grenoble Alpes. Accessed December 15, 2019. http://www.theses.fr/2016GREAY013.

MLA Handbook (7th Edition):

Roussely, Grégoire. “Mesures résolues en temps dans un conducteur mésoscopique : Time resolved measurements in a mesoscopic conductor.” 2016. Web. 15 Dec 2019.

Vancouver:

Roussely G. Mesures résolues en temps dans un conducteur mésoscopique : Time resolved measurements in a mesoscopic conductor. [Internet] [Doctoral dissertation]. Grenoble Alpes; 2016. [cited 2019 Dec 15]. Available from: http://www.theses.fr/2016GREAY013.

Council of Science Editors:

Roussely G. Mesures résolues en temps dans un conducteur mésoscopique : Time resolved measurements in a mesoscopic conductor. [Doctoral Dissertation]. Grenoble Alpes; 2016. Available from: http://www.theses.fr/2016GREAY013

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