Note ABES Optical control of Brownian diffusion : from bath engineering to quantum analogues Contrôle optique de la diffusion brownienne : de l’ingénierie de bain aux analogues quantiques Piège optique Ergodicité Ingénierie de bain Matière active Analogues Hydrodynamique quantique Optical trapping Ergodicity Bath engineering Active matter Analogues Quantum hydrodynamics 535.1 530.1 Pièges optiques Analyse stochastique Processus de mouvement brownien Cette thèse explore les propriétés de différents processus stochastiques dans un piège optique. La manipulation des trajectoires browniennes issues d’un piège optique expérimental repose sur des hypothèses fortes quant à l’ergodicité et la stabilité du processus, qui sont ici démontrées expérimentalement. En ajoutant une force de pression de radiation aléatoire, pilotée numériquement, le système est connecté à un bain auxiliaire qui permet d’implémenter un analogue de matière active. Nous explorons les trajectoires non-browniennes qui en résultent ainsi que leur propriétés thermodynamiques hors-d’équilibre. Enfin, nous utilisons la formulation hydrodynamique de la mécanique quantique pour dériver un analogue classique stochastique d’un système quantique ouvert. Ce dernier est implémenté numériquement et expérimentalement, nous permettant de retrouver l’évolution de la densité d’un objet quantique en contact avec un bain thermique. Cet analogue permet d’accéder à des effets quantiques, tel que l’effet tunnel, à l’aide d’un système classique. This thesis explores the properties of different stochastic processes within an optical trapping setup. The manipulation of Brownian trajectories in experimental optical traps relies on strong hypotheses regarding ergodicity and stability of the process, which are here experimentally demonstrated. By adding a numerically generated random radiation pressure force, the system is connected to an auxiliary engineered bath which allows to implement an analogue of active matter. We explore the resulting non-Brownian trajectories and non-equilibrium thermodynamic features. Finally, we use the hydrodynamic model of quantum mechanics, to derive a classical stochastic analogue of an open quantum system. Implementing it numerically and experimentally, were cover the evolution of the density of a quantum object in a thermal bath. This analogue allows to access quantum effects, such as tunnelling, through a classical system. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 9759754 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-03952784 application/pdf 32437307 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/GOERLICH_Remi_2022_ED182.pdf http://www.theses.fr/2022STRAE022/abes https://theses.hal.science/tel-03952784 https://theses.hal.science/tel-03952784 https://theses.hal.science/tel-03952784 Goerlich Rémi 1996-10-03 FR 258609753 1507016674C 21410515 4200002 https://theses.fr/2022STRAE022 2022STRAE022 https://doi.org/10.70675/25e85f7bz8031z4967za67dzddc4d5f1b072 2022-09-29 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Manfredi Giovanni MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 071011196 Genet Cyriaque MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 075088843 Thalmann Fabrice MADS_PRESIDENT_DU_JURY 177979666 Roichman Yael MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 26720552X Amarouchene Yacine MADS_RAPPORTEUR_1 067113788 Guéry-Odelin David MADS_RAPPORTEUR_2 127672648 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 151842973 93794 ddc:530 Manfredi Giovanni Genet Cyriaque Thalmann Fabrice Roichman Yael Amarouchene Yacine Guéry-Odelin David École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 9759754