Une distraction lumineuse : le photon

Benoı̂t Boulanger, S. Ducci, Jean‐Michel Gérard

Benoît Darquié, J. Beugnon, M. P. A. Jones +5 more

En illuminant un atome unique piégé dans une pince optique de taille micrométrique à l'aide d'impulsions lumineuses résonantes d'une durée de 4 ns, nous avons réalisé une source efficace de photons uniques déclenchés, de polarisation bien définie. Nous avons mesuré la fonction d'autocorrélation temporelle en intensité qui met en évidence un dégroupement de photons presque parfait. Une telle source de photons uniques de haut flux possède des applications potentielles pour le traitement de l'information quantique.

Adnane Messai, Af Bennia

L'objet de cet article est de présenter des expériences permettant d'étudier et de mesurer les sources de bruit présentes dans tout système de détection quantique : bruit d'amplificateur, bruit thermique d'une résistance (bruit Johnson), bruit de photons (bruit de Schottky ou "shot noise"). Le bruit de photons a été longtemps considéré comme une limite fondamentale liée à la nature quantique dela lumière. Il est parfois attribué à tort au détecteur lui même. En effet, le bruit de photons dépend de la source lumineuse utilisée et dans certaines conditions très particulières, il est possible de descendre en dessous de cettelimite. Ceci est l'objet de la dernière partie de notre contribution dont le but essentiel est de réaliser une expérience pratique afin de réduire d’une façon sensible le bruit de photons.

Michel H. Grosmann

Alain Aspect

J.P. Barrat, Claude N. Cohen-Tannoudji

On étudie de façon détaillée les processus d'absorption et d'émission de photons de résonance optique par un ensemble d'atomes. Le rayonnement est traité quantiquement ; l'ensemble des atomes, représenté par une matrice densité dans l'état excité et l'état fondamental. On montre que sous l'influence de l'excitation lumineuse, l'état fondamental acquiert une durée de vie finie et une self-énergie. Des équations différentielles sont obtenues qui décrivent l'effet des différentes étapes du cycle de pompage optique sur la matrice densité dans l'état fondamental.