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116 | 2018
Annuaire du Collège de France 2015-2016
Résumé des cours et travaux 116e année
Autres enseignements et recherches
III. Équipes accueillies au Collège de France
Institut de physique

Photonique quantique / Quantum photonics

Institut de physique
Alexei Ourjoumtsev
p. 668

Texte intégral

   

Responsable : Alexei Ourjoumtsev

Équipe : Nicolas Vitrant, Kilian Müller

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1Les travaux de l’équipe « Photonique quantique » sont axés sur l’ingénierie quantique de la lumière. Nous nous intéressons en particulier aux mécanismes permettant à un photon de changer de manière contrôlée et déterministe l’état d’un autre. L’approche que nous explorons actuellement consiste à injecter les photons dans un gaz d’atomes froids, de les utiliser pour exciter les atomes vers des états quantiques où ces atomes interagissent fortement, puis d’inverser le processus et de réémettre les photons dans des états bien contrôlés gardant la trace de ces interactions.

2Ce 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.

3Pour 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 ~1µm. 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 », établi 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 techniques d’optique adaptative 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 2015-2016. Résumé des cours et travaux 116e année, Paris, Collège de France, juin 2018, p. 668. ISBN 978-2-7226-0482-7

Référence électronique

Alexei Ourjoumtsev, « Photonique quantique / Quantum photonics », L’annuaire du Collège de France [En ligne], 116 | 2018, mis en ligne le 02 juillet 2018, consulté le 19 août 2018. URL : http://journals.openedition.org/annuaire-cdf/13538

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Droits d’auteur

Collège de France

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