L’article « Universal quantum frequency comb measurements by spectral mode-matching » de l’équipe Systèmes Quantiques publié dans Optica Quantum.
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L’article « Universal quantum frequency comb measurements by spectral mode-matching » de l’équipe Systèmes Quantiques publié dans Optica Quantum.
Il présente les résultats d’une collaboration entre Bakhao Dioum (doctorant) et Giuseppe Patera de l’équipe Systèmes Quantiques, Virginia D’Auria de l’équipe Photonique et Information Quantique de l’Institut de Physique de Nice, Alessandro Zavatta (CNR-INO, Italie) et Olivier Pfister (University of Virginia, USA).
Dans l’encodage en variables continues de l’information quantique, la détection homodyne (HD) est non seulement essentielle pour la caractérisation des états quantiques, mais sa nature projective constitue également un outil précieux pour la préparation d’états et joue un rôle central dans le calcul quantique basé sur la mesure. Des découvertes récentes ont révélé deux phénomènes, les “morphing supermodes” et les “hidden correlations”, qui compromettent l’efficacité des protocoles de traitement de l’information quantique basés sur la HD. Ces deux phénomènes sont beaucoup plus fréquents qu’on ne le pensait auparavant et devraient être présents dans des systèmes tels que les micro-résonateurs à anneau, les systèmes optomécaniques, le mélange à quatre ondes dans des ensembles atomiques, les polaritons dans des microcavités semi-conductrices et les lasers à cascade quantique.
Une nouvelle approche a été développée en utilisant les “Interféromètres avec Effet Mémoire (IME)” comme première méthode universelle pour surmonter les limitations de la HD. Le dispositif proposé est utilisé comme interface entre la ressource quantique et la HD standard afin d’établir l’accord modale nécessaire avec des états quantiques hautement multimodaux caractérisés par comportement “morphing” et des corrélations cachées.
Des méthodes de décomposition pour les unitaries dépendantes de la fréquence ont également été développées, permettant la mise en œuvre des IME à travers des réseaux de cavités couplées. Cette approche a démontré des avantages significatifs, même lorsqu’elle est appliquée à des systèmes avec un petit nombre de modes. En outre, des stratégies d’implémentation robustes aux pertes intrinsèques et scalables ont été proposées, accompagnées d’analyses détaillées des performances et du potentiel de scalabilité.
Cette nouvelle approche améliore la détection des états quantiques dans les systèmes basés sur des cavités et promet de libérer le potentiel de la photonique quantique intégrée pour des applications dans le traitement de l’information quantique.
