Optique non linéaire pour l’information quantique (depuis 2007)

L’information quantique est un domaine de recherche en plein essor, basé sur l’utilisation des principes fondamentaux de la physique quantique.  Plusieurs possibilités de développements prometteurs sont liées aux sciences et technologies de l’information et de la communication : on peut s’intéresser par exemple à la sécurité de communication ou à des concepts plus fondamentaux d’intrication pour préparer l’avenir des ordinateurs quantiques. Dans tous les cas, de nouveaux composants doivent être conçus spécialement pour le codage, le transport, le traitement et le stockage de bits quantiques d’information ou qubits.

Les photons sont des candidats particulièrement adaptés pour transporter un qubit sur de longues distances, dans des fibres optiques déjà mises en oeuvre dans les réseaux de communication classique. Des protocoles de communication hautement sécurisée sont à l’étude et pour exploiter pleinement les étrangetés de la physique quantique, on utilise des paires de photons intriqués, où chaque photon est dans un état totalement aléatoire, tout en présentant une corrélation totale avec l’état de l’autre photon de la paire, et ce quelle que soit la distance qui les sépare.

Nous étudions la production de photons intriqués dans le visible et aux longueurs d’onde « télécom ». La largeur spectrale et le régime temporel doivent être adaptés aux applications visées, ainsi que la compromis entre la brillance de la source et la qualité de l’intrication.

Projets en cours.

Ø IPHOCRE : Intrication dans les fibres à cristaux PHOtoniques à coeur CREux NETwork  (CNRS / PEPS ), avec le partenaire :

§   Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique, groupe MANOLIA

 

Ø QUIN :  Quantum Communications with Integrated Optics and Nanophotonics, (resp E. Diamanti) (CNano, Région Ile de France ), avec le partenaire :

§   Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique, groupe OPTIQUE QUANTIQUE

 

Ø Plate-forme expérimentale de « Sécurité Quantique » : (resp E. Diamanti et R. Alléaume). (Région Ile de France ). Ma contribution à ce projet est de fournir divers types de sources de photons intriqués qui pourront être utilisées dans des protocoles de cryptographie.

 

Directions de thèses

Ø 2010-2013 Distribution multi-utilisateurs de photons intriqués aux longueurs d'onde des télécommunications; financé par l’Institut Télécom sur le programme Futur et Ruptures.

Ø 2012-2015 Protocoles d’information quantique basés sur l’intrication multipartite.