Abstract FR:

Une transition entre deux niveaux voisins d'un atome de rydberg et une cavite microonde de tres haut facteur de qualite constituent un excellent outil pour la recherche sur les interactions matiere rayonnement au niveau le plus fondamental. La simplicite du systeme (deux niveaux atomiques couples a un seul mode du champ) permet un traitement analytique complet de la plupart des phenomenes. Dans ce memoire nous etudions les effets dispersifs de l'interaction non-resonnante entre atomes et cavite. Nous avons mesure la variation lineaire des deplacements des niveaux d'energie atomiques avec le nombre moyen de photons dans la cavite. Des deplacements dus a une intensite moyenne inferieure au photon unique ont ete observes. En l'absence de champ injecte, il a ete possible de mesurer le deplacement residuel d'un des deux niveaux de la transition atomique: un deplacement de lamb du a un seul mode du champ. Ces deplacements d'energie sont mesures de facon sensible par une methode interferometrique: la technique des champs oscillants separes de ramsey. Des experiences futures, dans une situation de tres faible relaxation du champ, sont proposees. Le caractere quantique du champ sera alors dominant et il sera possible de realiser une mesure non-destructive du nombre de photons: le caractere non-resonnant de l'interaction assure que les atomes ne peuvent ni absorber ni emettre des photons dans la cavite. Les experiences realisees demontrent la sensibilite de l'appareil et ouvrent la voie a ces mesures non-destructives ainsi qu'a l'etude de systemes mesoscopiques (etats chat de schrodinger du champ), a la frontiere entre les mondes classique et quantique