Quantum correlations in an optomechanical ring cavity

Abstract

Cette thèse est consacrée à l’étude des corrélations quantiques au sein d’une cavité optomécanique en anneau. Cette étude met en lumière l’interaction extraordinaire entre la lumière et le mouvement mécanique au niveau quantique. Une étude théorique complète basée sur les principaux concepts de l’optomécanique est donnée. Les progrès récents dans ce domaine ont ouvert de nombreuses applications dans diverses structures. Dans ce contexte, On donne une description claire du choix d’une cavité annulaire, qui présente un milieu idéal pour étudier les effets coopératifs grâce à leur interaction commune avec le mode de la cavité. Les cavités annulaires diffèrent de la conception traditionnelle des cavités Fabry-Pérot par la présence de paires de miroirs mobiles. Cela ajoute une manipulation dynamique supplémentaire du déplacement des deux résonateurs, intensifiant ainsi le champ optique intra-cavité, contrairement au cas d’une cavité linéaire. Un autre type de système présenté dans cette thèse, considéré comme une source de grande variété de phénomènes physiques, est le système atome-optomécanique, où un ensemble d’atomes est confiné à l’intérieur de la cavité, permettant des interactions à longue distance et des corrélations multipartites. Dans la deuxième partie de la thèse, l’accent est mis sur la composante non linéaire de l’Hamiltonien optomécanique. La résolution de la dynamique est effectuée en excluant le traitement de linéarisation. Cette solution est basée sur l’identification d’une algèbre de Lie minimale et finie qui génère l’évolution temporelle du système, et dérive une solution analytique pour calculer la non-Gaussianité du système en fonction du temps.