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Nano-optique et Systèmes Quantiques

Etudier les phénomènes optiques et quantiques aux échelles microscopiques à travers l’étude de nano-systèmes, d’atomes froids et de systèmes hybrides

L’étude des propriétés des nanosystèmes en se concentrant sur l’étude des complexes de charges dans les nanocristaux et dans les nanotubes de carbone peut conduire à de nouvelles avancées en calcul quantique et en information quantique. Par exemple, les nanocristaux avec une charge en excès peuvent constituer des systèmes modèles pour l'optique quantique à l'état solide, offrant des possibilités d'enchevêtrement spin-photon, de lecture optique d'un spin de charge ainsi que d'une rotation de spin optique cohérente. Les atomes froids peuvent également être utilisés en tant qu’outil «d’optique quantique», où des études sur les mesures de non-démolition quantique (QND) peuvent être utilisés pour verrouiller en phase l’oscillateur local sur un état de superposition atomique ou pour préparer des états atomiques avec des sensibilités supérieures à la limite classique - états d'entrée classiques dans un interféromètre à atomes.

Des efforts importants dans cet axe sont également consacrés à la physique quantique à basse température, en particulier pour mieux comprendre la supraconductivité et la superfluidité, en suivant diverses approches. Par exemple, alors que les distributions de charge de vortex peuvent être déterminées à l’aide de molécules fluorescentes simples utilisées comme nanosondes ultra-sensibles, les fermions ultra-froids offrent la possibilité de simuler les propriétés quantiques des solides en remplaçant la matrice solide par la lumière et le gaz électronique par des atomes. .

Enfin, cet axe favorise le développement d’expériences étudiant le couplage entre objets «classiques» et objets quantiques, comme le refroidissement optomécanique.

Publications relatives à l'axe

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