Nano-photonique et optique quantique

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Contact - Secrétariat de l’enseignement :
Tél : 01 44 32 35 60
enseignement@phys.ens.fr

Enseignants : Christophe Voisin et Nicolas Treps
Chargé de TD : Emmanuel Baudin
ECTS : 6
Langue d’enseignement : français et anglais
Mots clés : confinement électromagnétique, opto-électronique, photons, intrication
Contrôle : écrit

Description

Le cours d’optique quantique et de nanophotonique est dispensé en deux demi-semestres.

Le premier semestre est consacré à donner un aperçu des principales réalisations en nanophotonique. En revisitant les bases de l’interaction lumière-matière dans la matière condensée, nous explorerons à la fois les résultats de recherche fondamentale récents ainsi que les développements technologiques en nanoscience et en photonique. Une large place est faite à la discussion de résultats expérimentaux fondateurs.

Liste indicative des domaines abordés en nanophotonique :

  • l’interaction lumière-matière en matière condensée (excitons, polaritons, plasmons...)
  • les techniques spectroscopiques
  • la plasmonique
  • les nanostructures de semiconducteurs : diodes, lasers, lasers à cascade quantique
  • micro-résonateurs optiques et photonique quantique
  • les nouveaux matériaux bi-dimensionnels (graphène, dichalcogénures de métaux de transition,…)

Le second semestre est consacré à une introduction à l’optique quantique et aux avancées majeures dans la manipulation et la détection des états quantiques de la lumière.

Liste indicative de sujets en optique quantique :

  • Principes fondamentaux : quantification, états quantiques, matrice de densité et mesures
  • Photo-détection, comptage de photons et variables continues
  • Optique non linéaire, implémentation expérimentale, intrication : états et protocoles
  • Réduction du bruit, mesure QND et métrologie quantique
  • fonction Wigner et représentation d’état
  • boson sampling

Les cours sont donnés par Christophe Voisin (Nanophotonique), Nicolas Treps (Optique quantique) par Emmanuel Baudin (TDs)

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