Conjugaison de phase et retournement temporel : concepts physiques et applications

O. K. Andersen, M. Blaauboer, Steven Stolte +1 more

Thomas Llauze

Cette thèse porte sur le développement d’une architecture analogique optique innovante pour le retournement temporel de signaux radiofréquence, exploitant les propriétés uniques d'un cristal dopé aux ions de terre rare. L'architecture étudiée est dérivée d'une séquence d’écho de photons à trois impulsions, et offre la capacité de retourner des signaux modulés en amplitude et en phase.La mise en oeuvre de cette architecture pour des signaux large bande a nécessité le développement d'une source laser agile, capable de réaliser des balayages en fréquence à la fois très rapides et précis. A partir d'une source laser commerciale agile mais peu précise, nous avons conçu une méthode permettant de corriger efficacement les excursions en fréquence. Cette méthode est compatible avec des balayages rapides mais aussi avec un fonctionnement à fréquence fixe. Nous avons ainsi démontré des balayages arbitraires (jusqu'à 300 MHz en 330 ns) avec une erreur relative de l'ordre du MHz tout en conservant une excellente stabilité à fréquence fixe avec une largeur de raie de 30 kHz.Cependant, une analyse approfondie du processus de formation des échos de photon a mis en évidence des lois d’échelle fondamentales limitant l'amplitude des échos lors du retournement temporel de signaux à large bande. De plus, nous avons identifié la diffusion spectrale instantanée (ISD), un mécanisme de décohérence lié à l'excitation massive des ions de terre rare, comme un facteur majeur de limitation des performances du retournement temporel. Malgré ces contraintes, nous avons réussi à retourner un signal modulé en amplitude atteignant un produit temps-bande passante record de P = 280. La durée des signaux traités a été portée à plusieurs microsecondes, mais la bande passante obtenue reste modeste avec 32.5 MHz en raison de la dégradation des échos provoquée par les lois d'échelle et l'ISD. Néanmoins, la stabilité en phase démontrée ouvre la voie au retournement de signaux modulés en phase, un critère essentiel pour des applications de refocalisation en milieu complexe.

Thomas Llauze

Cette thèse porte sur le développement d’une architecture analogique optique innovante pour le retournement temporel de signaux radiofréquence, exploitant les propriétés uniques d'un cristal dopé aux ions de terre rare. L'architecture étudiée est dérivée d'une séquence d’écho de photons à trois impulsions, et offre la capacité de retourner des signaux modulés en amplitude et en phase.La mise en oeuvre de cette architecture pour des signaux large bande a nécessité le développement d'une source laser agile, capable de réaliser des balayages en fréquence à la fois très rapides et précis. A partir d'une source laser commerciale agile mais peu précise, nous avons conçu une méthode permettant de corriger efficacement les excursions en fréquence. Cette méthode est compatible avec des balayages rapides mais aussi avec un fonctionnement à fréquence fixe. Nous avons ainsi démontré des balayages arbitraires (jusqu'à 300 MHz en 330 ns) avec une erreur relative de l'ordre du MHz tout en conservant une excellente stabilité à fréquence fixe avec une largeur de raie de 30 kHz.Cependant, une analyse approfondie du processus de formation des échos de photon a mis en évidence des lois d’échelle fondamentales limitant l'amplitude des échos lors du retournement temporel de signaux à large bande. De plus, nous avons identifié la diffusion spectrale instantanée (ISD), un mécanisme de décohérence lié à l'excitation massive des ions de terre rare, comme un facteur majeur de limitation des performances du retournement temporel. Malgré ces contraintes, nous avons réussi à retourner un signal modulé en amplitude atteignant un produit temps-bande passante record de P = 280. La durée des signaux traités a été portée à plusieurs microsecondes, mais la bande passante obtenue reste modeste avec 32.5 MHz en raison de la dégradation des échos provoquée par les lois d'échelle et l'ISD. Néanmoins, la stabilité en phase démontrée ouvre la voie au retournement de signaux modulés en phase, un critère essentiel pour des applications de refocalisation en milieu complexe.

Trevor J. Hall

Boris Ya Zel'dovich, Nikolai F. Pilipetsky, Vladimir V. Shkunov

Michel R. P. Planat

Le roman " Les particules élémentaires" de Michel Houellebecq est passé au crible par Laurence Dahan-Gaida dans son article "La fin de l'histoire naturelle", Tangence, 73, 93-114 (2003). Ces points de vues narratifs seront comparés à mes travaux récents à propos du temps enchevêtré. Pour les particules élémentaires (et les objets biologiques) il semble que le temps soit l'un des pôles d'un triangle nommé CPT, C pour la conjugaison de charge particule/antiparticule, P pour la parité (ou retournement d'espace) et T pour le retournement du temps. De plus, ces symétries apparaissent aujourd'hui enchevêtrées par triplets, avec la structure du plus grand groupe cristallographique fini ( le groupe de Weyl de E8, de cardinalité 696 720 600). Voir pour cela 0906.1063 [quant-ph]. Mais il serait très étrange que de telles règles passent la frontière du macroscopique!