La soutenance se fera en visioconférence (lien envoyé par mail, disponible sur demande).
Résumé :
Les particules élémentaires sont classées en deux familles selon leur statistique d’exclusion: les fermions et les bosons. Dans des systèmes mésoscopiques bidimensionnels soumis à un fort champ magnétique, un nouveau type de quasi-particules, appelées « anyons », peuvent apparaître. Dans l’effet Hall fractionnaire, les anyons sont un exemple de statistique intermédiaire entre les photons et les fermions. L’objectif à long terme de ce travail est de mesurer la statistique des anyons par des expériences de type Hong Ou Mandel (HOM) électronique dans le domaine temporel. Une telle expérience nécessiterait trois QPCs (Quantum Point Contact): deux pour réaliser les sources d’anyons et un troisième pour réaliser un « beamsplitter » électronique.
La première étape est l’étude d’un système plus simple à un QPC afin de tester la faisabilité et la compréhension de mesures HOM dans l’effet Hall entier et factionnaire. Avec un unique QPC, les particules émises grâce à des pulses de tensions appliqués sur des contacts de part et d’autre du QPC peuvent être considérées comme des fermions, même dans le régime d’effet Hall factionnaire. Nous présentons les premières mesures d’interférences HOM fermioniques dans le régime fractionnaires. Nous observons une bonne supression du bruit (« HOM deep ») comme attendu pour des corrélations fermioniques, mais limité à 65% au lieu des 100% attendus. Nos mesures pointent sur la nécessité d’améliorer l’expérience avant d’aborder l’étude des corrélations anyoniques.
Through Hong Ou Mandel experiments to explore the anyonic statistics in the fractional quantum Hall effect
Elementary particles are usually classified into two categories depending on their exclusion statistic: bosons and fermions. In bidimensional mesoscopic conductors subject to a strong magnetic field, new kind of quasiparticles (called « anyons ») can emerge. In the fractional quantum Hall effect, anyons are an example for exchange statistics intermediate between bosons and fermions. The long term goal of this work is to perform Hong Ou Mandel (HOM) electronic correlation for detecting anyonic statistics in time domain using a 3-QPC (Quantum Point Contact)-sample (2 QPCs being used to generate single anyons and a central QPC as a beam splitter to perform 2-particle anyonic HOM correlation).
Prior that, we explored a simpler system with a single QPCbeam-splitter in order to test our ability to perform HOM measurements in the quantum Hall regime. With only a QPC-beam-splitter, the particle emitted from voltage pulses applied on contacts opposite to the QPC have to be considered like electrons (fermions) even in the fractional Hall regime. We present the first HOM noise measurements in the fractional regime. We observe a large HOM Deep à zero time delay, but not as high as the expected 100% deep of pure fermionic correlations. This points towards the need of improving the experimental measurements before addressing the study of anyonic correlations.
SPEC/GNE