Conception et étude d'un générateur et d'un corrélateur de triplets de photons basés sur TiO2 et KTiOPO4

par Fabien Gravier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Benoît Boulanger.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    L'objet de cette tbèse est l'étude et la réalisation d'interactions optiques non linéaires impliquant la susceptibilité électrique de troisième ordre. Ces processus de conversion de fréquences font intervenir quatre photons qui peuvent être consommés ou générés dans un milieu non linéaire. La production de trois photons à partir d'un photon parent, constituant ainsi un triplet de photons, est la problématique centrale de ce travail. Les trois particules générées possèdent des propriétés quantiques spécifiques, qui n'ont pas pu être observées jusque-là, faute de production efficace de triplets de photons. Outre les enjeux tbéoriques, les applications potentielles couvrent le domaine de la cryptographie quantique où un tel état quantique pourrait être utilisé. Dans la continuité de ce qui avait été fait lors d'une précédente tbèse, ce travail présente la réalisation d'un générateur de triplets de photons efficace, dont la caractérisation a permis une comparaison avec le modèle développé dans le cadre de la tbéorie classique. Un bon accord a été constaté entre tbéorie et expérience, ce qui constitue une première validation du modèle. Ce générateur a ouvert la voie vers la conception et la réalisation du dispositif d'étude des corrélations quantiques, et vers sa première utilisation. Enfin, une étude du dioxyde de titane, dans sa phase rutile, a montré que ce milieu possède des caractéristiques adéquates à la réalisation de processus non linéaires cubiques efficaces.

  • Titre traduit

    Design and study of generator and a correlator of photon triple based on TiO2 and KTiOPO4


  • Résumé

    This work deals witb tbird-order nonlinear frequency conversion interactions. These processes involve four photons, which can be generated or consumed in tbe nonlinear media. The production of photon triples by tbe splitting of a photon of bigger energy is the most interesting process, because of tbe specific quantum properties of tbe three generated photons. They are in a new state of light which has not be observed yet. The motivations are theoretical but also pratical, witb sorne applications in quantum cryptography. This work proposes the achievement of a performant photon triples generator, which has led to the first experimental validation of our model describing tbird-order nonlinear interactions. This generator has opened the door to the design of a correlator to study the specific quantum properties of photon triples. Finally, the titanium dioxyde has shown good properties to realize efficient third-order nonlinear interactions.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2008 par [CCSD] à Villeurbanne

Conception et étude d'un générateur et d'un corrélateur de triplets de photons basés sur TiO2 et KTiOPO4

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Informations

  • Détails : 1 vol. (162 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 72 réf.

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  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/GRE1/0093/D
  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
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  • Cote : TS07/GRE1/0093

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