L’article “Morphing supermodes: a full characterization for enabling multimode quantum optics” de DYSCO publié dans Physical Review Letters

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Ce travail présente les résultats issus d'une collaboration entre Giuseppe Patera de l'équipe DYSCO et Élie Gouzien, Sébastien Tanzilli et Virginia D'Auria de l'équipe de Photonique et Information Quantique de l'Institut de Physique de Nice.

Résumé:

les systèmes optiques à très grand nombre de degrés de liberté servent comme plateforme pour de multiples applications pour l'information et communication quantiques. La caractérisation de leurs propriétés est basée sur l'identification de supermodes qui sont une superposition cohérente des modes originaux du système et qui permettent de découpler la dynamique du système en terme d'états statistiquement indépendants et aux fluctuations quantiques au dessous du bruit quantique standard. Ces supermodes permettent d'optimiser la génération, manipulation et détection de l'information non-classique. Par exemple ils permettent de générer, à la carte, les "états cluster" dans le peignes de fréquences d'une cavité optique non-linéaire pompée en mode synchrone (SPOPO). Le récent développement de dispositifs photoniques intégrés pour l'optique quantique a élargi la variété de systèmes multimodales qui nécessitent une caractérisation en terme de supermodes.Ce travail montre que ceux-ci ne sont pas suffisants pour caractériser ces systèmes en terme d'observables physiques statistiquement indépendants, mais qu'il faut adopter une stratégie plus générale qui conduit à des nouveaux objets qu'on a appelé "morphing supermodes". Ces modes changent leur forme au cours de l'évolution dynamique du système et permettent l'étude d'une large variété de ressources clé pour l'optique quantique comme par exemple les micro-résonateurs à anneau dans le silicium ou les systèmes optoméchaniques.

Lien : https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.103601