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La présentation sera faite en français.
Le flux magnétique qui est une quantité continue dans le monde classique, devient quantifié lorsqu’il est confiné au centre d’une boucle supraconductrice. Un quantum de flux peut pénétrer ou quitter la boucle sous certaines conditions via une activation thermique ou un effet tunnel quantique macroscopique. La jonction Josephson, un élément clé des dispositifs quantiques supraconducteurs, fournit une mise en œuvre simple de cet événement lors duquel le transfert d’une paire de Cooper entre les deux réservoirs supraconducteurs est visualisé comme le tunneling transversal du quantum de flux magnétique.
En réunissant ces concepts dans un dispositif d’interférence quantique supraconducteur (SQUID), il devient possible de générer un saut de phase où un quantum de flux pénètre ou quitte la boucle et la phase du supraconducteur s’enroule de 2π de manière déterministe. Cet événement est de nature dissipative lorsque le SQUID fonctionne dans le régime hystéretique et peut donc être détecté par des méthodes de calorimétrie. Dans cette thèse, nous démontrons la détection en temps réel d’un saut de phase qui se manifeste par l’augmentation abrupte et la relaxation subséquente de la température électronique du métal normal qui sert de lien faible du SQUID. Notre système est intégré dans un résonateur micro-onde. Les sauts de phase sont générés par des impulsions nanosecondes envoyées sur un ligne de flux ‘on-chip’, et l’excursion de température est lue via la variation de la puissance transmise par exploitant l’effet de proximité comme thermomètre secondaire.
En abordant l’observation d’un événement dissipatif élémentaire, cette thèse souligne le rôle de la dissipation omniprésente dans les dispositifs supraconducteurs et met en valeur l’utilisation potentielle des nano-calorimètres rapides dans le domaine des capteurs quantiques.
