Soutenance de thèse de Viviane COTTE

Soutenance de thèse de Viviane COTTE, doctorante dans le groupe Optique Quantique, le vendredi 16 décembre 2022 à 10h00 dans l'Auditorium de l'Institut d'Optique Graduate School de Palaiseau, sur le thème : " Manipulation d'impulsions lumineuses en temps réel pour la génération d'états quantiques, et étude des applications au calcul quantique. "

Résumé : " Ce travail de thèse porte sur l’implémentation de protocoles de croissance, à l’aide de mémoires quantiques en cavité, pour générer des états photoniques quantiques complexes et implémenter des opérations quantiques. Une grande partie de ce travail est consacrée, en particulier, à la fabrication d’une source rapide d’états « chat de Schrödinger optique » (superposition quantique d’états cohérents en opposition de phase). Ces états sont à la base de nombreux protocoles en information et calcul quantique (dont certains sont étudiés dans le cadre de ce travail). C’est la raison pour laquelle développer des sources fiables et rapides de ce genre d’états est aussi intéressant.

Nous présentons une première preuve expérimentale de principe de notre protocole avec la génération de tels états à un taux de production élevé, grandement améliorable et optimisable pour atteindre la dizaine de kilohertz. En plus de générer ces états, nous les avons stockés dans une mémoire quantique, ce qui n’avait encore jamais été réalisé. Cela permet d’envisager leur utilisation dans de futures expériences pour générer des états plus complexes ou dans des protocoles de calcul quantique, en particulier des protocoles utilisant des variables continues.

Cette expérience est constituée entre autre d’une source de paires de photons uniques (génération par fluorescence paramétrique optique), d’une mémoire quantique avec un système d’insertion/extraction, d’un système de mesure de phase et d’une détection homodyne. Nous présentons dans ce manuscrit les différentes résultats obtenus et améliorations mises en place durant la thèse, ainsi que les pistes envisagées pour pousser l’expérience jusqu’à ses limites théoriques, faisant de celle-ci un précurseur pour de futurs processeurs quantiques tout optique. "