Soutenance de thèse de Guillaume BORNET

Soutenance de thèse de Guillaume BORNET, doctorant dans le groupe Optique quantique du Laboratoire Charles Fabry, le 27 septembre 2024 à 14h00 dans l'Auditorium de l'Institut d'Optique Graduate School de Palaiseau, sur le thème : "Quantum simulation of the dipolar XY model using arrays of Rydberg atoms."

Résumé : " Au cours de mes quatre années de recherche doctorale, je me suis concentré sur l'étude du modèle de spin XY dipolaire à l'aide d'un simulateur quantique basé sur des atomes de Rydberg, couplés par des interactions dipolaires Rydberg-Rydberg résonantes (voir figure). Nous avons exploité notre capacité à adresser individuellement les atomes pour préparer de manière adiabatique et étudier les propriétés de l'état fondamental de réseaux carrés bidimensionnels (2D) du modèle XY dipolaire, qui présente un ordre antiferromagnétique et ferromagnétique complexe.

De plus, nous avons démontré que le modèle XY dipolaire peut produire des états dits de « spin-squeezing », qui sont particulièrement intéressants dans le domaine de la métrologie quantique pour améliorer la sensibilité des mesures. Nous avons caractérisé ces états, montrant que leur gain métrologique (paramètre de « squeezing ») augmente avec la taille du système. Enfin, nous avons appliqué une méthode de spectroscopie hors équilibre appelée « quench spectroscopy » pour mesurer la relation de dispersion du modèle XY dans les cas antiferromagnétique et ferromagnétique.

Nos études peuvent être généralisées à tout système présentant des interactions dipolaires, tels que les molécules ultra-froides, les atomes magnétiques ou les défauts de spin dans les solides. La présentation se conclura par une discussion des travaux en cours et des perspectives pour de nouveaux projets. "