Thèse soutenue

Mémoire quantique de haute efficacité pour la mise en oeuvre de protocoles d'information quantique

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Benjamin Pointard
Direction : Rosa Tualle-Brouri
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 30/03/2021
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ondes et Matière
Partenaire(s) de recherche : référent : Institut d'optique Graduate school (Palaiseau, Essonne ; 1920-....)
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Physique (2020-....)
Laboratoire : Laboratoire Charles Fabry / Optique Quantique
Jury : Président / Présidente : Philippe Delaye
Examinateurs / Examinatrices : Rosa Tualle-Brouri, Valentina Parigi, Eleni Diamanti, Thomas Coudreau, Kamel Bencheikh
Rapporteurs / Rapporteuses : Valentina Parigi, Eleni Diamanti

Résumé

FR  |  
EN

L'objectif de ce travail de thèse est de mettre en œuvre une mémoire quantique de haute efficacité dans le cadre d’un protocole de génération d'états quantiques de la lumière, avec pour finalité une augmentation de plusieurs ordres de grandeur du taux de génération de ces états. Nous montrons comment une telle architecture peut être utilisée en pratique pour la génération d’états clés pour l’optique quantique, tels que les états "chats de Schrödinger optiques" (superposition quantique d’états cohérents de phases opposées) qui sont une brique de base pour de nombreux protocoles dans le domaine de l’information quantique. Nous réalisons cette mémoire à l’aide d’une cavité optique de haut facteur de qualité, un dispositif actif permettant d’insérer et d’extraire une impulsion lumineuse à la demande, et nous l’alimentons avec des photons uniques issus d’une source rapide en cavité optique synchronisée. La mise en œuvre d’une telle mémoire nécessite une connaissance complète des paramètres physiques, et notamment de la phase des états quantiques, menant à la mise en place d’outils de diagnostics précis. Il s’agit là d’un premier pas vers la manipulation en temps réel d’états encodés sur la lumière en espace libre.