Certification d'intrication quantique à haute dimension avec une caméra

Certifying high-dimensional quantum entanglement with a camera

• Auteur / Autrice : Raphaël Guitter
• Direction : Hugo Defienne
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2024
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des nanosciences de Paris

Mots clés

Mots clés libres

Intrication

Optique

Quantique

Caméra

Entanglement

Optics

Quantum

Camera

Résumé

L'intrication à haute dimension est une ressource prometteuse pour les technologies quantiques. Il est essentiel de pouvoir la certifier pour n'importe quel état quantique. Cependant, à ce jour, les méthodes expérimentales de certification de l'intrication sont imparfaites et présentent des lacunes. En utilisant une caméra d'horodatage sensible au photon unique, l'objectif de ce projet doctoral sera de développer un système expérimental et des outils théoriques pour certifier l'intrication spatiale à haute dimension entre des paires de photons rapidement, efficacement et sans faire d'approximations. Ce système permettra de relever d'importants défis en matière de quantification de l'intrication photonique et ouvrira la voie au développement de protocoles pratiques de traitement de l'information quantique basés sur l'intrication à haute dimension.

High-dimensional entanglement is a promising resource for quantum technologies. Being able to certify it for any quantum state is essential. However, to date, experimental entanglement certification methods are imperfect and leave some loopholes open. Using a single-photon-sensitive time-stamping camera, the aim of this doctoral project will be to develop an experimental system and theoretical tools to certify high-dimensional spatial entanglement between photons pairs quickly, efficiently, and without making any approximations. This system will overcome important challenges in photonic entanglement quantification and pave the way toward the development of practical quantum information processing protocols based on high-dimensional entanglement.