Limites quantiques dans les mesures de distance à l'aide de peignes de fréquences

Pu Jian

Published Mar 3, 2014• 0 citations

Abstract

Dans de nombreux domaines de la physique, la mesure de la position d'un objet dans l'espace-temps est faite par echange d'impulsions lumineuses. Dans cette these, nous etudions les limites quantiques dans l'estimation d'un parametre a l'aide de la lumiere, et nous nous interessons a ces limites dans une mesure de distance a l'aide de peignes de frequences optiques. Dans un premier temps, nous etudions les limites generales d'une estimation de parametre donnees par la limite de Cramer-Rao quantique. En particulier, nous presentons la limite de sensibilite dans une estimation faite a l'aide d'etats Gaussiens multimodes et demontrons qu'il est possible d'atteindre la limite theorique a l'aide d'un montage experimental simple. Dans un deuxieme temps, nous appliquons cette limite au probleme de positionnement dans l'espace-temps a l'aide de peignes de frequence. Dans un environnement controle tel que le vide, nous montrons que la sensibilite optimale depasse celle d'un montage interferometrique ou de temps de vol et peut etre obtenue a l'aide de techniques de mise en forme d'impulsion. Nous demontrons experimentalement la limite quantique standard dans une mesure de distance. Dans un dernier temps, nous etudions comment ce protocole optimal est affecte lorsque la dispersion de l'environnement, par exemple dans l'air, entre en jeu. Nous montrons que la perte d'exactitude due aux fluctuations de l'environnement peut etre compensee au prix d'une diminution de la precision. Nous presentons un protocole experimental pour une mesure en temps reel d'une distance insensible aux perturbations atmospheriques.

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