III. Information quantique

Chercheurs: Giuseppe Patera, Alexandre Feller.

La photonique quantique intégrée combine des fonctions haute densité et hautes performances sur des puces à faible encombrement. Ces dernières années, un intérêt particulier a été suscité par la possibilité d'exploiter les non-linéarités optiques des puces de silicium pour générer des états quantiques multimodes en utilisant des degrés de fréquence/temps. liberté. Notre groupe a récemment introduit la décomposition analytique de Bloch-Messiah [Phys. Rev. Lett 125, 103601 (2020)] comme outil théorique pour découpler la dynamique complexe des micro-résonateurs en termes d'observables théoriquement indépendants que nous avons appelés morphing. supermodes et de caractériser leurs propriétés quantiques. En appliquant cette approche à la lumière générée par un microrésonateur pompé en mode synchrone par un train d'impulsions périodiques, nous avons découvert [Phys Rev. Research 5, 023178 (2023)] que la caractérisation traditionnelle basée sur l'homodyne. la détection est incomplète car certaines corrélations quantiques (telles que le compression) restent cachées à ce type de mesure. Nous avons également étudié des solutions classiques au-dessus du seuil dans les régimes de pompage CW et avons caractérisé leurs propriétés quantiques [Phys A 493, 129272 (2024). ] D'autre part, les impulsions lumineuses ultrarapides permettent d'étudier la dynamique des systèmes à des échelles de temps ultracourtes et présentent des structures en peigne à large fréquence utilisées en métrologie de haute précision. Le domaine de l'optique ultrarapide avec des techniques de contrôle cohérentes a prospéré récemment, conduisant à une riche boîte à outils pour la génération. des impulsions dotées de propriétés temporelles et spectrales adaptées. L’exploitation des caractéristiques quantiques de la lumière a fait progresser l’exploration de la physique fondamentale, la communication quantique et la métrologie quantique.