Quantification du courant alternatif

Cette thèse est consacrée à l'étude du transport dynamique subnanoseconde de charges dans un conducteur quantique modèle : le circuit RC quantique. En appliquant des tensions hyperfréquence sur une grille située au dessus d'une boîte quantique de taille submicronique, on peut sonder la dynamique de transfert de charges de la boîte vers son réservoir. Par application d'une tension en échelon d'amplitude comparable à l'énergie d'addition de la boîte (énergie nécessaire pour ajouter une charge élémentaire), il est possible de déclencher le transfert d'un unique électron sur un temps d'émission de quelques dizaines de picosecondes. La répétition périodique de séquences d'émission et d'absorption par la boîte d'une charge unique se traduit par une quantification du courant alternatif généré en unité de la charge élémentaire de l'électron et de la fréquence de répétition. Ce dispositif fonctionne alors comme une source d'électrons uniques analogue aux sources de photons uniques développées en optique ouvrant ainsi la voie à des expériences d'optique électronique à une seule particule.