Les surprises de l’électronique quantique subnanoseconde
Bernard Plaçais (Laboratoire Pierre Aigrain, ENS/Paris6/CNRS)

Jeudi 14 décembre 2006

Les effets de la cohérence quantique sur le transport électronique en régime continu ont été largement étudiés aussi bien théoriquement qu’expérimentalement. Il est maintenant bien établi que le transport est bien décrit par la formule de Landauer qui relie la conductance à la transmission des ondes électroniques et au quantum de conductance (e^2 /h). La dynamique de relaxation de la charge dans le régime quantique n’a été abordée que récemment, car elle met en jeu des temps très courts, de l’ordre de la nanoseconde.
Dans une première partie, nous montrerons que cette dynamique présente des caractéristiques surprenantes remettant peut-être en cause même la formule de Landauer. Nous présenterons la mesure de la résistance de relaxation de charge d’un circuit RC cohérent qui diffère radicalement de la valeur continue : elle est indépendante de la transmission et présente une quantification moitié. Cette mesure peut être interprétée comme une violation des lois de Kirchhof en régime alternatif.
Dans une deuxième partie nous évoquerons la possibilité de réaliser, dans un conducteur balistique, des expériences d’électronique quantique cohérente résolues en temps à un ou plusieurs électrons. Nous montrerons en particulier comment un « point quantique » peut être utilisé pour réaliser une source d’électrons uniques subnanoseconde.