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Séminaire général du Département de physique

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Effets quantiques macroscopiques dans les réseaux de jonctions Josephson
Benoît Douçot (CNRS/LPTHE Paris)

5 mars 2009

Les réseaux de jonctions Josephson sont des systèmes quantiques remarquables car l’amplitude des fluctuations quantiques peut y être contrôlée à volonté en variant le rapport entre le couplage tunnel à travers les jonctions et l’énergie électrostatique associée aux fluctuations de charge. On peut ainsi passer, dans la limite de température nulle, d’une phase supraconductrice à une phase isolante en réduisant simplement la taille des jonctions tunnel. Je présenterai plusieurs travaux récents, expérimentaux et théoriques, qui illustrent l’importance des fluctuations quantiques dans ces systèmes. Celles-ci se manifestent d’une manière étonnante lorsque, jouant sur la géométrie du réseau et la frustration induite par le champ magnétique appliqué, on part d’une limite classique fortement dégénérée. La mécanique quantique induit des états collectifs de type "chat de Schrödinger" obtenus comme superposition de 2^N états macroscopiquement distincts, N étant la taille du réseau. L’absence de paramètre d’ordre classique rend ces états ultra-quantiques particulièrement insensibles à toute perturbation extérieure, d’où leur intérêt pour la réalisation de mémoires quantiques.

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