Measurement or the fourth cumulant of photo-assisted noise in a tunnel junction in the classical regime.

Abstract

Les statistiques des fluctuations de courant dans un échantillon mésoscopique sous irradiation n'ont jamais été explorées au-delà de la variance et du troisième moment. Nous rapportons la première mesure du quatrième cumulant de bruit dans une jonction tunnel dans le régime classique (c'est-à-dire k [indice inférieur B]T >> h f) en présence d'un courant continu et d'une excitation micro-onde en utilisant deux méthodes. Tout d'abord, nous avons étudié la corrélation entre les fluctuations de puissance à deux fréquences, f [indice inférieur 1] = 4,5 GHz et f [indice inférieur 2] = 7,15 GHz. Cette corrélation existe seulement pour certaines fréquences d'excitation. Nous avons également effectué une mesure directe des statistiques en numérisant le bruit à grande vitesse après conversion vers les basses fréquences. Les résultats obtenus à partir de ces expériences sont en très bon accord avec les prédictions théoriques de la dynamique de bruit. En terme de photons, le quatrième cumulant correspond à une corrélation entre les photons de différentes fréquences. -- The statistics of current fluctuations in a mesoscopic sample under irradiation has never been explored beyond the variance and third moment. We report the first measurement of the fourth cumulant of noise in a tunnel junction in the classical regime (i.e. k[subscript B] T >> hf) in the presence of a d.c and microwave excitation, using two methods. First, we have investigated the correlation between the power fluctuations at two frequencies, f[subscript 1] = 4.5 GHz and f[subscript 2] = 7.15 GHz. This correlation exists only for certain excitation frequencies. We have also performed a direct measurement of the statistics by digitizing the noise at high speed after down conversion. The results obtained from these experiments are in very good agreement with the theoretical predictions of noise dynamics. In terms of photons, the fourth cumulant corresponds to a correlation between photons of different frequencies.