Enseignants : Thomas Coudreau (Université Paris Diderot) et Valentina Parigi (Université Pierre et Marie Curie).

L’option « optique et information quantique » traite différents aspects de l’optique quantique et ouvre sur des problématiques en information quantique. Le champ électromagnétique qui est un outil idéal pour l’étude de la physique quantique, est au coeur de ce cours. Depuis une vingtaine d’années, la recherche en optique quantique s’est orientée vers la réalisation d’états non classiques du rayonnement (photons uniques, états intriqués) puis vers leur application à des protocoles d’information quantique (cryptographie, téléportation, calcul quantique).

Objectifs : Comprendre les concepts de base de l’information quantique et les mettre en œuvre dans des systèmes physiques concrets.

Contenu :

Séances 1 et 2 : Etats du champ, expériences fondatrices
Nous rappellerons les conséquences de la quantification du champ électromagnétique, les états usuels rencontrés en optique quantique ainsi que les expériences les ayant mis en évidence
Séances 2 et 3 : Intrication
Nous introduirons le concept d’intrication, sa caractérisation mathématique ainsi que la notion de témoins d’intrication et notamment les inégalités de Bell
Séances 3 et 4: Protocoles de base en information quantique
Nous montrerons les principes de quelques protocoles simples de communication et de calcul quantique.
Séances 4 et 5 : Technologies quantiques
Nous présenterons les expériences permettant la génération d’états non classiques avec de petits nombres de photons.
Séances 6 et 7 : Variables continues
Nous exposerons des protocoles et des expériences d’information quantique dans le domaine des variables continues.
Lieu : Paris (Jussieu)

information-optique-quantique