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115 | 2016
Annuaire du Collège de France 2014-2015
Résumé des cours et travaux 115e année
VII. Équipes accueillies

Photonique quantique

Institut de physique
Alexei Ourjoumsev
p. 906-907

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Texte intégral

   

Responsable : Alexei Ourjoumsev

Équipe : Quentin Lavigne, Armand Delavallée, Kilian Müller

1Les travaux de l’équipe « photonique quantique », créée en janvier 2015, sont axés sur l’ingénierie quantique de la lumière. Nous développons une nouvelle plateforme expérimentale capable de créer des interactions déterministes entre photons optiques et de contrôler certaines propriétés de ces interactions, comme par exemple leur portée, leur caractère dissipatif ou dispersif, ou encore la dimensionnalité effective du système. Le cœur de l’expérience sera formé d’un gaz micro-structuré d’atomes froids qui agira comme un miroir de Bragg saturable par un photon unique, couplant fortement un nombre contrôlé de modes spatiaux dans un résonateur optique. Ce système sera notamment utilisé pour mesurer des grandeurs physiques inaccessibles aux détecteurs optiques traditionnels et pour créer de manière déterministe des états intriqués complexes de la lumière permettant d’améliorer la sensibilité des mesures optiques au-delà de la limite classique. Il donnera également accès à un régime encore inexploré où les photons forment un fluide quantique fortement corrélé, permettant de simuler en temps réel et à l’échelle des particules uniques des effets topologiques non-triviaux se produisant dans des systèmes de matière condensée.

2Pour fonctionner efficacement, ce système utilisera des techniques expérimentales nouvelles. Nous travaillons actuellement sur un système optique ultra-compact permettant de piéger, de manipuler et d’imager un petit nuage d’atomes avec une résolution de ~ 1 µm. En collaboration avec l’équipe de Sylvain Gigan au LKB ENS, nous essayons de transposer des méthodes développées dans le cadre de l’imagerie biomédicale pour remplacer un système d’imagerie « traditionnel », basé sur un ensemble de lentilles, dont l’encombrement serait incompatible avec notre système expérimental, par une fibre optique multimode à grande ouverture numérique, en utilisant des modulateurs spatiaux de lumière pour corriger les déformations du front d’onde induites lors de la propagation dans la fibre.

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Pour citer cet article

Référence papier

Annuaire du Collège de France 2014-2015. Résumé des cours et travaux 115e année, Paris, Collège de France, novembre 2016, p. 906-907. ISBN 978-2-7226-0453-7

Référence électronique

Alexei Ourjoumsev, « Photonique quantique », L’annuaire du Collège de France [En ligne], 115 | 2016, mis en ligne le 22 juin 2018, consulté le 18 juillet 2018. URL : http://journals.openedition.org/annuaire-cdf/12630

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Droits d’auteur

Collège de France

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