Oscillations cohérentes dans un circuit quantique supraconducteur : le SQUID dc

A current-biased dc SQUID behaves as a quantum particle trapped in a cubic-quadratic potential well defined by its bottom well frequency and a finite escape barrier. The energy spectrum of the system is quantified; both position and tunnel lifetime of energy levels are controlled by the bias current and the applied magnetic flux.During this PhD, an analysis of the escape of the ground state by macroscopic quantum tunnelling (MQT) leads to a characterization of noises acting on bias parameters. MQT is also fundamental for the measurement of the quantum state of the circuit, realized with nanosecond dc flux pulses. Coherent dynamics, induced by resonant microwave flux pulses, is the first step towards a coherent manipulation of the quantum state of the circuit. Finally, incoherent processes were quantitavely studied in the two level limit, using low power spectroscopy and energy relaxation measurements.Un SQUID dc polarisé en courant se comporte comme une particule quantique piégée dans un puits de potentiel cubique-quadratique défini par sa fréquence de fond de puits et une barrière d'échappement finie. Le spectre d'énergie du système est quantifié ; la position des niveaux ainsi que leur temps de vie tunnel sont contrôlés par le courant de polarisation et le flux magnétique appliqué.Au cours de la thèse, l'analyse de l'échappement du fondamental par effet tunnel macroscopique (MQT) a permis de caractériser les bruits sur les paramètres de polarisation. Le MQT est aussi au coeur de la mesure de l'état du SQUID par impulsions de flux dc nanosecondes. L'observation d'une dynamique cohérente, excitée par des impulsions micro-onde résonantes, constitue une première étape vers la manipulation de l'état quantique du circuit. Enfin, les processus incohérents sont étudiés quantitativement dans la limite à deux niveaux, à travers des mesures de spectroscopie et de relaxation de l'énergie