Quantum Network with Rydberg blockaded atomic ensembles linked by an optical nanofibre

Dans ce mémoire, nous avons étudions le comportement d'atomes de rubidium 87 excités dans des états de Rydberg et placés à proximité d'une nanofibre optique. Ce travail est motivé par la perspective d'interfaces atomes-nanofibre utilisant le blocage Rydberg (par exemple pour la manipulation de l'information quantique contenue dans les noeuds atomiques).Nous nous sommes plus précisément attachés à déterminer la part d'émission spontanée d'un atome de Rydberg vers les modes guidés de la nanofibre, à calculer le déplacement énergétique (Lamb shift) engendré par la nanofibre sur cet atome et la force (de Casimir-Polder) qui en dérive. Nous avons ensuite analysé les modifications induites par l'introduction d'une nanofibre optique sur le potentiel d'interaction de van der Waals entre deux atomes de Rydberg. Dans tous les cas, nous avons cherché à caractériser l'influence sur nos résultats de l'état quantique atomique (nombre quantique principal, moment cinétique orbital, etc.) et de la configuration géométrique. Nous avons, en particulier, considéré des états atomiques qui donnent lieu à une interaction chirale avec le champ à proximité de la fibre et engendrent, entre autres, des phénomènes d'émission directionnelle.In this thesis, we studied the behavior of rubidium 87 atoms excited in Rydberg states and placed near an optical nanofiber. This work is motivated by the prospect of atom-nanofiber interfaces using Rydberg blocking (e.g. for the manipulation of quantum information contained in atomic nodes).More precisely, we have focused on determining the part of spontaneous emission of a Rydberg atom towards the guided modes of the nanofiber, on calculating the energy displacement (Lamb shift) generated by the nanofiber on this atom and the (Casimir-Polder) force that derives from it. We then analyzed the modifications induced by the introduction of an optical nanofiber on the van der Waals interaction potential between two Rydberg atoms. In all cases, we sought to characterize the influence on our results of the atomic quantum state (principal quantum number, orbital kinetic moment, etc.) and of the geometrical configuration. In particular, we have considered atomic states that give rise to a chiral interaction with the field near the fiber and generate, among others, directional emission phenomena