Optical hybrid architectures for quantum information processing

Résumé : Cette thèse s’intéresse à une approche dite hybride de l’information quantique. Deux approches traditionnellement séparées, variables discrètes et variables continues, sont combinées dans une même expérience nécessitant à la fois comptage de photons (nombre de photons) et détection homodyne (quadratures). Cette architecture hybride a d’abord été utilisée pour générer des états non-gaussiens de la lumière de grande fidélité, par exemple état de Fock et chat de Schrödinger optique,qui correspondent à deux types d’encodages utilisés en information quantique. L’utilisation de détecteurs supraconducteurs à forte efficacité a permis d’obtenir un taux de préparation sans précédent, ce qui facilite l’utilisation ultérieure de ces états. Ces deux types d’état sont ensuite été combinés pour réaliser pour la première fois une intrication hybride entre qubits optiques de nature différente. Son extension à des qutrits a également été obtenue.Ces nouvelles ressources ouvrent la voie à la mise en oeuvre de réseau quantique hétérogène où les opérations et les techniques propres aux variables discrètes et continues peuvent être efficacement combinées.Ce travail de thèse a également été consacré à la mise en oeuvre d’un système de conversion de fréquence à haute efficacité et faible bruit, basé sur deux lasers à fibres synchronisés.Ce convertisseur de fréquence quantique permet non seulement d’étendre les états quantiques à des longueurs d’onde difficilement accessibles avec la technologie actuelle, mais constitue également un détecteur de photons à haute performance, surtout dans le régime infrarouge.Basé sur ce système, plusieurs applications ont ensuite été démontrées, comme la détection infrarouge résolue en nombre de photons et l’imagerie infrarouge ultra-sensible.
Type de document :
Thèse
Quantum Physics [quant-ph]. Ecole normale supérieure - ENS PARIS, 2015. English. 〈NNT : 2015ENSU0007〉
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [230 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01661603
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mardi 12 décembre 2017 - 02:11:31
Dernière modification le : mardi 24 avril 2018 - 17:20:03

Fichier

KunHUANGthesis.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01661603, version 1

Collections

Citation

Kun Huang. Optical hybrid architectures for quantum information processing. Quantum Physics [quant-ph]. Ecole normale supérieure - ENS PARIS, 2015. English. 〈NNT : 2015ENSU0007〉. 〈tel-01661603〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

291

Téléchargements de fichiers

108