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Mesures quantiques réelles
La modélisation des systèmes de mesure doit prendre en compte aussi bien les fluctuations d’origine fondamentale que les imperfections du dispositif mis en oeuvre (description réaliste de l’appareil de mesure).
Une approche de ce problème basée sur la théorie quantique des réseaux permet de prendre en compte le bruit thermique (couplage avec l’environnement), le bruit quantique (nature quantique du processus de mesure), le bruit d’amplification (systèmes actifs d’amplification du signal ou dans les boucles de contre réaction), la durée finie de la mesure.
Les amplificateurs jouent un rôle crucial dans les dispositifs de mesure ultrasensibles. Ils amènent les signaux d’un niveau microscopique à un niveau macroscopique observable. Ils sont aussi utilisés pour stabiliser les dispositifs de mesure à leur point de fonctionnement optimal grâce à des boucles de contre réaction. L’approche par la théorie quantique des réseaux permet de décrire le rôle de ces éléments actifs dans les systèmes de mesure.
Le système électrique actif le plus utilisé est l’amplificateur opérationnel. Il est possible de modéliser les fluctuations quantiques ultimes de ce système par deux sources de bruit, une en courant et une en tension, qui ne commutent pas. Cette représentation simple permet ensuite de traiter des réseaux quantiques plus élaborés contenant des éléments actifs.
Un article de revue sur ces sujets :
Thermal and quantum noise in active systems,
Courty J.-M., Grassia F., Reynaud S., in
Noise, Oscillators and Algebraic Randomness (Lecture Notes in Physics, 71, Springer, 2000)
HAL
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