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Claude Cohen Tannoudji

Prix Nobel en 1997 pour le ralentissement et le piégeage des atomes par la lumière laser.

Ses travaux sont à la source des recherches actuelles de l'IFRAF.



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Mémoires quantiques à atomes froids

Responsable : Julien Laurat

L’objectif de l’équipe est de développer les bases scientifiques et techniques pour la mise en œuvre de réseaux quantiques permettant la distribution et le traitement de l’information quantique.

Les activités de recherche se déclinent suivant trois directions :

  1. La démonstration expérimentale d’interface lumière-matière basée sur des atomes froids.
  2. Le développement du piégeage d’atomes froids autour de fibres étirées
  3. L’étude théorique des réseaux quantiques.

En 2008, notre groupe a montré le stockage et la relecture de fluctuations quantiques d’un faisceau lumineux, avec une fréquence réglable et un temps de stockage de 10 us [1]. Divers études ont ensuite été menées pour comprendre plus en détail les facteurs limitants de la technique utilisée [5,6,7] et pour proposer des méthodes permettant d’améliorer les efficacités de stockage [8].

Nous avons également développé une nouvelle expérience basée sur un piège magnéto-optique très dense et de dimensions transverses importantes permettant son multiplexage. Le stockage d’états cohérents avec une efficacité de l’ordre de 20% a récemment été obtenu. En parallèle une source d’état comprimé à longueur d’onde du Césium a été développée [2]. Elle permettra le stockage de lumière de non-classique au sein d’un ensemble atomique.

D’un point de vue théorique, nous travaillons sur les architectures de réseaux quantiques en variables continues et nous avons publié en 2010 la première proposition d’architectures dans ce régime.

L’expérience en cours vise à démontrer l’intrication déterministe de deux mémoires quantiques. Cette démonstration sera réalisée par le transfert réversible de deux faisceaux intriqués dans deux ensembles atomiques. Une seconde étape sera d’étendre la durée de stockage à des temps de l’ordre de la milliseconde. Une seconde expérience va prochainement débuter. Elle consiste à piéger des atomes froids autour d’une fibre étirée. Cette nouvelle interface devrait permettre d’obtenir de plus fortes efficacités et également de réaliser des sources efficaces de photons uniques intrinsèquement fibrés.

Autre membre : Elisabeth Giacobino