Résumé :
Cette thèse s’inscrit dans le domaine général de l’information quantique, qui cherche à tirer parti des lois de la mécanique quantique pour proposer des protocoles de traitement de l’information originaux. Ce travail se focalise sur l’un des systèmes les plus prometteurs : les ions uniques confinés dans des pièges radio-fréquence et refroidis par laser. Une étude théorique a permis de proposer un nouveau protocole d’échange d’états intriqués sur de longues distances, en utilisant des ions piégés. L’étude de la miniaturisation des dispositifs de piégeage, permettant d’envisager la construction de futurs ordinateurs quantiques, passe par la compréhension de l’effet des défauts des électrodes sur un ion piégé. Dans ce cadre, cette thèse propose un modèle analytique original permettant de calculer la loi d’échelle de l’effet des bruits électriques avec la taille du piège. Ce modèle servira à optimiser le protocole de fabrication de pièges miniatures, dont les premiers échantillons ont été fabriqués et sont en cours de test sur un dispositif expérimental dédié (enceinte à vide et sources laser de refroidissement), assemblé et calibré au cours de cette thèse.
