Théorie quantique de la lumière dans les milieux linéaires : applications à l'optique quantique et la plasmonique quantique

Quantum theory of light in linear media : applications to quantum optics and quantum plasmonics

• Auteur / Autrice : Vincent Dorier
• Direction : Hans Rudolf Jauslin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 21/02/2020
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Carnot-Pasteur (Besançon ; Dijon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB) (Dijon)
• Jury : Président / Présidente : Gérard Colas des Francs
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Almut Beige, Stéphane Guérin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michael Fleischhauer, Stephan De Bièvre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Optique quantique

Résonance plasmonique de surface

Mots clés libres

Plasmonique

Optique

Quantique

Plasmonics

Optics

Quantum

Résumé

Nous développons une méthode de quantification du champ électromagnétique en interaction linéaire avec les milieux passifs d'une part, et les milieux actifs (plasmoniques) d'autre part. Cette méthode repose sur la construction d'une structure Hamiltonienne compatible avec les équations de Maxwell, puis sur un principe de correspondence et la définition d'un espace de Fock des états quantiques. Nous utilisons les résultats de la théorie quantique pour étudier la propagation de photons dans des environnements diéléctriques et l'émission de plasmons uniques.

We develop a method of quantization of the electromagnetic field interacting with passive media on one hand, and active (plasmonic) media on the other hand. This method relies on the construction of a Hamiltonian structure compatible with the Maxwell equations, and then on a principle of correspondence and the definition of a Fock space of quantum states. We use the results of the quantum theory to study the propagation of photons in dielectric environments and the emission of single plasmons.