Thèse en Optique Quantique Multimode (H/F)

Sujet de thèse :
L’information quantique photonique exploite les propriétés quantiques de la lumière afin de réaliser des tâches de communication et de calcul impossibles à accomplir par des moyens classiques. Dans ce contexte, l’intrication quantique entre les modes fréquentiels (temporels) constitue une ressource essentielle, car elle permet d’atteindre un nombre record de porteurs d’information quantique reliés entre eux dans un état quantique fortement corrélé. De plus, selon les besoins, les différents modes fréquentiels peuvent être séparés grâce à des techniques standards de démultiplexage. En calcul quantique, l’intrication multipartite permet d’effectuer les calculs uniquement à travers des mesures locales sur les modes individuels. Parallèlement, les applications pratiques nécessitent des structures d’intrication adaptables aux différentes tâches quantiques envisagées. Cette exigence implique de maîtriser à la fois la génération des corrélations quantiques ainsi que les techniques de manipulation et de mesure dans les degrés de liberté pertinents.
Le projet proposé porte sur la génération contrôlée et la manipulation de l’intrication multimode dans le régime des variables continues. Les modes intriqués seront produits dans des guides d’ondes non linéaires : cette configuration combine les avantages d’un alphabet quantique de grande dimension avec ceux de la miniaturisation des systèmes optiques, deux conditions essentielles pour des applications quantiques réalistes. Les caractéristiques multimodes des états produits seront déterminées en agissant sur les conditions de fonctionnement du processus de SPDC, notamment grâce à une mise en forme adaptée du profil fréquentiel et temporel de la pompe optique. Les états intriqués multipartites seront ensuite utilisés dans des protocoles visant à la manipulation « non gaussienne » des états quantiques, permettant de mettre en œuvre des ressources et des techniques clés pour obtenir un avantage quantique en calcul quantique photonique. L’intrication multipartite ainsi conçue sera caractérisée par des techniques de détection homodyne.
La personne recrutée participera à la conception et à la mise en œuvre expérimentale du dispositif de génération, de contrôle et de détection de l’intrication. Elle contribuera également à l’acquisition des données ainsi qu’à l’interprétation des résultats afin de valider la qualité des états gaussiens et non gaussiens obtenus lors de l’ingénierie de la source.
Contexte :
La personne recrutée rejoindra l’équipe Photonique et Information Quantique de l’INPHYNI (Université Côte d’Azur, Nice). Ses travaux bénéficieront également d’une collaboration étroite avec l’équipe d’Optique Quantique Multimode du Laboratoire Kastler Brossel (Paris), où il est prévu qu’elle effectue une partie de sa thèse. Cette recherche s’inscrit plus largement dans le cadre du projet OQULUS, offrant un environnement scientifique particulièreme
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...