Mise en évidence de la cohérence quantique des conducteurs en régime dynamique

This work is devoted to the experimental study of coherent dynamical transport in mesoscopic conductors. We have built a highly sensitive vector analyser at ultra low temperature (30 mK) allowing to mesure for the first time complex admittance of quantum circuit in the frequency range 1-2 GHz with a remarkable phase accuracy. Thus, we validate the theoretical work of A. Prêtre, H. Thomas et M. Büttiker about the coherent AC transport through the serial association of a quantum capacitance and a quantum resistor, the paradigm of the quantum RC circuit. We showed experimentally that the charge relaxation resistance is not the mesoscopic DC resistance which would be expressed in terms of transmission probabilities. This resistance is constante and is only half as large as the resistance quantum which determines the plateaus in quantum point contacts h/2e^2. We have moreover investigate the admittance of a quantum point contact (QPC) and demonstrate an inductive effect of the Hall's barre which connect the QPC to the ohmic contacts. The last part of this thesis refer to an article related to the characterization of the photon statistics emitted by a conductors at the thermal equilibrium. We have demonstrated, with a Hambury Brown & Twiss type experiment on GHz photons, our capability to study photons emitted by quantum conductors.Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale du transport dynamique cohérent dans des conducteurs mésoscopiques. Nous avons mis en oeuvre un dispositif expérimental permettant de mesurer pour la première fois l'admittance complexe de circuits quantiques à très basse température (30 mK) dans la gamme de fréquence 1-2 GHz avec une résolution en phase inférieure au degré. Nous avons alors répondu expérimentalement aux travaux théoriques de A. Prêtre, H. Thomas et M. Büttiker concernant le transport dynamique cohérentà travers un circuit RC mésoscopique quantique. Nous avons confirmé que la résistance de relaxation de charge d'un tel circuit est constante et égale au demi quantum de résistance h/2e^2. Cette étude a été suivie de la mesure de l'admittance d'un contact ponctuel quantique (CPQ) où nous avons mis en évidence un effet inductif des barres de Hall reliant le CPQ auxcontacts ohmiques et mesuré une inductance cinétique quantifiée. Une dernière partie de ce travail de thèse concerne la caractérisation de la statistique de photons émis par un conducteur à l'équilibre thermique. Nous avons démontré qu'il est possible, à l'aide d'une expérience de type Hanbury-Brown & Twiss sur des photons GHz, d'étudier la statistique quantiquedes photons émis par un conducteur quantique