L’un des résultats expérimentaux dont Hanna Le Jeannic est la plus fière remonte à son postdoctorat à l’Institut Niels Bohr à Copenhague. Elle y étudiait l’interaction non linéaire entre deux photons arrivant simultanément sur un émetteur quantique à deux niveaux — un système que l’on peut considérer comme un « atome artificiel ». Ce qui l’a particulièrement marquée, c’est la manière dont l’émetteur déformait de façon cohérente le paquet d’ondes des photons, un effet directement lié à l’interaction photon-photon au cœur du système.
Pour Hanna, cette étude est également spéciale en raison de la simplicité et de l’efficacité du montage expérimental : de simples impulsions laser en résonance avec l’atome. Malgré un dispositif quelque peu bricolé, utilisant les moyens du bord pour générer les impulsions optiques, l’équipe a pu contrôler avec précision les conditions d’excitation. Autre anecdote : avant même de lancer l’expérience, les résultats des simulations préliminaires semblaient si surprenants que l’équipe a soupçonné des erreurs numériques dans le code. Pourtant, dès les premières mesures, la correspondance entre les données expérimentales et les prédictions théoriques était parfaite — un phénomène plutôt rare en physique expérimentale : l’expérience a immédiatement et directement confirmé les calculs !
Hanna et ses collègues ont ensuite consacré beaucoup de temps à décrypter la physique sous-jacente afin de comprendre comment l’émetteur produisait cet effet sur les photons. L’observation de ce phénomène a ouvert des perspectives prometteuses : elle suggère qu’il pourrait être possible d’exploiter cette interaction pour concevoir des opérations quantiques contrôlées et déterministes, ce qui constituerait une avancée majeure par rapport aux approches probabilistes classiques.
[https://www.nature.com/articles/s41567-022-01720-x]
