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Optique Quantique

L’équipe

Membres permanents : Alberto Bramati, Claude Fabre, Quentin Glorieux, Elisabeth Giacobino, Julien Laurat et Nicolas Treps

Post doctorants, ATER : Giulia Ferrini, Jianli Liu, Dominik Maxein, Jonathan Roslund

Doctorants : Thomas Boulier, Alexandre Brieussel, Baptiste Gouraud, Kun Huang, Pu Jian, Mathieu Manceau, Renné Medeiros, Olivier Morin, Adrien Nicolas, Roman Schmeissner, Yin Cai, Zhan Zheng


Le thème général de recherche du groupe est l’étude des propriétés spécifiquement quantiques de la lumière produite par différents dispositifs optiques. Il s’agit de travaux expérimentaux et théoriques sur la manipulation des fluctuations quantiques de la lumière, la génération de corrélations quantiques et d’états intriqués, l’interaction entre lumière quantique et la matière, diluée ou condensée, et sur l’utilisation de la lumière non-classique pour améliorer la sensibilité de mesures optiques. Le groupe travaille essentiellement dans le régime dit des "variables continues", dans lequel on s’intéresse surtout aux propriétés quantiques du champ électrique de l’onde lumineuse, et où on ne distingue pas les photons individuels.

Le champ émergent de l’information quantique nécessite en particulier des ressources spécifiques pour la mise en oeuvre de ses protocoles. L’équipe se consacre à la réalisation de composants tels que des sources de lumière quantique, des répéteurs ou des registres mémoires quantiques, qui représentent des enjeux majeurs pour les futurs systèmes. C’est un sujet très compétitif au plan international, dans lequel le groupe d’optique quantique a développé des propositions originales.

Le groupe poursuit également son étude des effets quantiques dans les systèmes optiques ayant de très nombreux degrés de liberté et qui sont susceptibles de transporter une grande quantité d’information, comme les images optiques, qui se décomposent sur un très grand nombre de modes transverses, et plus récemment les peignes de fréquence optiques qui se décomposent sur de très nombreux modes fréquentiels. Il a été ainsi amené à approfondir le vaste domaine de l’optique quantique multimode à la fois sur le plan théorique et expérimental, à en éclaircir les concepts, et à les appliquer à l’amélioration des mesures optiques de très grande sensibilité et au traitement quantique de l’information.

L’équipe s’intéresse également à des thématiques à l’interface entre l’optique quantique et la physique de la matière condensée : gaz quantique de polaritons dans les microcavités à puits quantiques semi-conductrices ; émission de photons uniques et intriqués par des nanocristaux semiconducteurs.

Ecoles des Houches août 2013 : nanophotonique et optique quantique

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