2527 articles  [english version]
Fiche détaillée Thèses
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (08/03/2007), Claude Fabre (Dir.)
Liste des fichiers attachés à ce document : 
PDF
theseVD-UPMC.pdf(7.1 MB)
Imagerie quantique à petit nombre de modes transverses
Vincent Delaubert1, 2

L'optique quantique multi-mode spatiale, encore appelée « imagerie quantique », permet d'étudier la détection d'un paramètre physique quelconque au sein d'une image optique. Nous considérons en particulier la mesure de déplacement transverse d'un faisceau laser et la détection d'une séquence de bits gravée sur un disque optique.
De telles mesures sont ultimement limitées par la nature quantique de l'image optique considérée. Néanmoins, l'utilisation d'un faisceau non classique permet de réduire les fluctuations de mesure sous cette limite fondamentale.
A ce titre, nous présentons des mesures de nano-déplacements d'un faisceau laser, ainsi que l'intrication des variables conjuguées : position et inclinaison du faisceau. Ces expériences nous ont amenés à introduire l'ensemble des composants élémentaires requis en imagerie quantique.
L'utilisation de lumière multi-mode comme support multi-canal d'information quantique est également détaillée.
1 :  LKB (Jussieu) - Laboratoire Kastler Brossel
2 :  ACQAO - Arc Centre of Excellence for Quantum-Atom Optics
imagerie quantique – modes transverses – variables continues – mesure multi-pixelle – disc optique – mesure de petits déplacements

Quantum imaging with a small number of transverse modes
Spatial multi-mode quantum optics, also termed « quantum imaging », allows a study of the detection of any physical parameter within an optical image. The parameter considered here can for instance be the transverse displacement or the tilt of a laser beam, or even the bit sequence of an optical disc encoded onto the beam.
Such measurements are ultimately limited by the quantum nature of optical images. We show that the use of non classical beams allows a reduction of the measurement fluctuations below the latter fundamental limit.
Using this theoretical result, we have performed optimal measurements of laser beam nano-displacement, as well as entanglement between this quantity and its conjugate variable : beam tilt. The implementation of these experiments has led us to demonstrate all the key elements required for quantum imaging experiments.
We have also investigated the possibility of using multi-mode light as parallel communication channels for quantum information.
Quantum imaging – Modes transverses – Continuous variables – Multi-pixel detection – Optical data storage – Small beam displacement measurements