Notre recherche vise à étudier les propriétés quantiques de la lumière dans le but de pouvoir les exploiter pour le développement de nouvelles technologies.

Ordinateurs quantiques
Les ordinateurs d’aujourd’hui fonctionnent en utilisant le système binaire, selon lequel l’information est encodée sous forme de 0 et 1, ce qu’on appelle un bit. Or, selon la mécanique quantique, un système physique peut être dans une superposition d’états, avec des amplitudes qui sont représentées par des nombres complexes. En construisant un ordinateur à partir de bits quantiques, ou qubits, il est possible de tirer avantage de ces amplitudes pour résoudre certains problèmes exponentiellement plus rapidement que les ordinateurs classiques.

En tant que particules quantiques, les photons ont les propriétés nécessaires pour agir en tant que qubit. Ils ont également l’avantage d’être facilement transmis sur de grandes distances sans être perturbés par leur environnement. Ils peuvent donc être employés comme un des éléments de base pour la construction d’ordinateurs quantiques.

Sources de photons intriqués
Une des propriétés qui distinguent les systèmes quantiques est qu’ils peuvent avoir des corrélations beaucoup plus fortes que ce que prédit la physique classique. Par exemple, deux photons qui sont mesurés à plusieurs années-lumière l’un de l’autre pourraient donner des résultats de mesures parfaitement corrélés. On appelle ces corrélations l’intrication quantique. L’intrication quantique est une des ressources importantes qui est utile pour les technologies de l’information quantique.

Pour que des photons soient intriqués d’une manière utile, ils doivent être créés d’une manière bien particulière. Dans nos laboratoires, nous utilisons la fluorescence paramétrique, qui permet de diviser des photons en deux dans des cristaux non linéaires, pour créer des états intriqués de photons.