Nano-photonique et optique quantique - Département de Physique de l'Ecole Normale supérieure

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Nano-photonique et optique quantique

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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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