Contrôle quantique grâce aux méthodes de RMN. Application à la simulation de systèmes quantiques

Abstract

Manipuler l'information selon les lois de la physique quantique permet d'améliorer l'efficacité avec laquelle on traite certains problèmes. Les méthodes de Résonance Magnétique Nucléaire en solution permettent d'initialiser, de manipuler et d'observer l'état d'un système de spins 1/2 couplés. Ces méthodes ont été utilisées pour réaliser expérimentalement un petit processeur d'information quantique (QIP pour "Quantum Information Processor") pouvant exécuter une centaine d'opérations élémentaires. Un des thèmes principaux de ce travail a été de concevoir, d'optimiser et de valider des séquences d'impulsions nécessaires pour "programmer" ce QIP. Ces techniques ont été utilisées pour exécuter un algorithme quantique de simulation des systèmes anyoniques. Des résultats expérimentaux pour la détermination des énergies propres et de fonctions de corrélation d'un système illustratif de fermions sur réseaux ont été obtenus permettant de valider l'algorithme de simulation dans son principe et son exécution expérimentale.