Electrodynamique Quantique En Cavite D Un Systeme D Electrons Bidimensionnel Sous Champ Magnetique

Electrodynamique quantique en cavité d'un système d'électrons bidimensionnel sous champ magnétique

Dans ce manuscrit de thèse, nous nous intéressons au couplage entre le champ électromagnétique quantifi au sein d'un résonateur optique et la transition cyclotron d'un gaz d'électrons bidimensionnel soumis à un champ magnétique perpendiculaire. Nous montrons que ce système peut atteindre un régime de couplage ultrafort inédit, dans lequel la fréquence de Rabi du vide (quantifiant l'intensité de l'interaction lumière-matière) devient comparable ou plus grande que la fréquence de la transition cyclotron pour des facteurs de remplissage suffisamment élevés. Nos prédictions théoriques ont alors donné lieu à une vérification expérimentale spectaculaire. En outre, nous avons généralisé la théorie au cas du graphène dont les excitations de basse énergie sont convenablement décrites par un hamiltonien de Dirac sans masse. Nous montrons que si le couplage ultrafort peut également être atteint dans ce cas, des différences qualitatives importantes apparaissent par rapport au cas des fermions massifs du semiconducteur

Couplage Ultrafort D'un Gaz D'Électrons 2D Sous Champ Magnétique

Dans ce travail, nous nous interessons au couplage entre le champ electromagnetique quantifie au sein d'un resonateur optique et la transition cyclotron d'un gaz d'electrons bidimensionnel soumis a un champ magnetique perpendiculaire. Nous montrons que ce systeme peut atteindre un regime de couplage ultrafort inedit, dans lequel la frequence de Rabi du vide (quantifiant l'intensite de l'interaction lumiere-matiere) devient comparable ou plus grande que la frequence de la transition cyclotron pour des facteurs de remplissage suffisamment eleves. Nos predictions theoriques ont alors donne lieu a une verification experimentale spectaculaire. En outre, nous avons generalise la theorie au cas du graphene dont les excitations de basse energie sont convenablement decrites par un hamiltonien de Dirac sans masse. Nous montrons que si le couplage ultrafort peut egalement etre atteint dans ce cas, des differences qualitatives importantes apparaissent par rapport au cas des fermions massifs du semiconducteur.

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