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NanoSciences de Paris
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Séminaire nanostructures et systèmes quantiques

Manipulation de coherences atomiques par passages adiabatiques rapides pour la memorisation quantique

Maria Florencia Pascual Winter

Dans un premier temps, je présenterai une brève description de ce qui est la mémorisation quantique, c’est‐à‐dire, le processus de capture, stockage et restitution d’impulsions optiques dont la population peut diminuer jusqu’au niveau de photon unique. Grâce à des temps de cohérence longs à basse température (lignes d’absorption ultrafines) et à l’immobilité des centres absorbants, les cristaux dopés aux ions de terres rares se révèlent des systèmes attractifs pour la mémorisation quantique. En outre, leur fort élargissement inhomogène permet de mettre en oeuvre des protocoles de stockage large bande. Néanmoins, une difficulté émerge de cette même vertu : les cohérences atomiques excitées par l’impulsion stockée évoluent à des fréquences différentes. Pour que le système soit capable de réémettre le photon stocké et que le processus de lecture se fasse de façon satisfaisante, il s’avère nécessaire de remettre en phase les cohérences excitées. Je décrirai des stratégies pour réussir le rephasage, tant de cohérences optiques que de cohérences hyperfines (cohérences Raman), et je présenterai ses réalisations expérimentales. En particulier, je me centrerai sur les passages adiabatiques rapides (impulsions balayées en fréquence) et ses avantages par rapport aux impulsions d’aire Pi (de fréquence constante). Ensuite, je décrirai un nouveau protocole de stockage conçu par notre équipe, inspiré du processus d’écho de photon, qui permet de surmonter des limitations intrinsèques de ce dernier liées à la restitution de photons uniques.