Génération d'états non-classiques et intrication en variables continues à l'aide d'un oscillateur paramétrique optique

• Main Author: Laurat, Julien
• Language: FRE
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2004
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_ATOM-PH] Physics/Physics/Atomic Physics; optique non-linéaire; oscillateur paramétrique optique; OPO; verrouillage de modes; polarisation; variables continues; états comprimés; corrélations quantiques; intrication; EPR; information quantique; préparation conditionnelle
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007442; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/73/05/PDF/tel-00007442.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/73/05/ANNEX/tel-00007442.ppt

Cette thèse est consacrée à l'étude théorique et expérimentale de différents niveaux de corrélations quantiques en variables continues, mettant en jeu une ou deux quadratures. Dans cet objectif, un oscillateur paramétrique optique de type II, où signal et complémentaire sont émis suivant des polarisations orthogonales, a été développé. Une lame biréfringente introduite à l'intérieur de la cavité induit un couplage des deux modes et permet un fonctionnement dégénéré en fréquence. <br /><br />Un protocole original de préparation conditionnelle d'un état non-classique, de distribution statistique sub-Poissonienne, a été étudié théoriquement et mis en oeuvre expérimentalement. Il repose sur les corrélations d'intensité des faisceaux émis au-dessus du seuil en l'absence de lame. Une compression de 9.5 dB du bruit sur la différence d'intensité a été obtenue.<br /><br />En présence de la lame, les faisceaux émis sont dégénérés en fréquence et en principe intriqués. La dégénérescence a permis la première mesure des anti-corrélations de phase au-dessus du seuil. Malgré un excès de bruit qui reste à expliquer, ce résultat ouvre une voie intéressante pour la génération directe d'états intriqués intenses. L'oscillateur paramétrique optique, avec ou sans lame, peut également fonctionner au-dessous du seuil et générer des faisceaux fortement intriqués. L'intrication obtenue, stable pendant plusieurs heures, est la plus forte observée à ce jour et elle est préservée jusqu'à des fréquences de bruit très basses. En présence de la lame, les propriétés quantiques originales du système sont également détaillées et une opération passive, réalisée à l'aide de lames biréfringentes, est mise en évidence pour optimiser l'intrication. L'action d'opérations passives sur un état à deux modes est discutée théoriquement.