La physique quantique mésoscopique étudie les systèmes solides de taille inférieure à la longueur de cohérence électronique, où la nature ondulatoire des électrons joue un rôle central dans le transport électronique. Notre groupe met en œuvre des expériences d’Optique Quantique Électronique (EQO) pour exploiter ce comportement quantique, notamment afi n de réaliser des qubits volants électroniques pour l’informatique quantique. Ma thèse porte sur la réalisation d’un interféromètre de Mach-Zehnder électronique (MZI) dans le graphène, matériau bidimensionnel. Dans le régime de l’eff et Hall quantique, le volume des systèmes 2D devient isolant et le courant circule dans des canaux de bord 1D balistiques et chiraux, jouant le rôle de fibres optiques pour électrons. Dans une jonction PN défi nie par grille dans le graphène, les canaux de bord se co propagent le long de la jonction et les électrons peuvent tunneliser d’un canal à l’autre au bord physique de l’échantillon, ce qui défi nit des équivalents électroniques de lames séparatrices ; deux en série forment un MZI. Ce dispositif a été caractérisé en régime DC, démontrant des lames séparatrices réglables et des interférences électroniques, avec une visibilité surpassant celle d’interféromètres précédemment implémentés dans d’autres systèmes 2D (GaAs). J’ai abordé plusieurs évolutions de ce système dans l’objectif d’implémentation de qubits volants, en particulier l’injection à la demande et la caractérisation d’électrons uniques, analogues aux sources de photons uniques. Des impulsions de tension périodiques GHz, calibrées pour porter une charge électronique par impulsion, sont injectées dans le dispositif. La théorie de diff usion de Floquet prévoit que la plupart des formes d’impulsions génèrent des particules excédentaires, sources de décohérence. Les impulsions lorentziennes produisent en revanche des excitations dites Levitons, purement électroniques et sans particules supplémentaires, constituant ainsi notre source
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