Nanofibre et atomes froids : une nouvelle plateforme quantique

L’intégration d’atomes froids avec des guides d’onde nanoscopiques a suscité un vif intérêt ces dernières années, donnant ainsi naissance à un domaine de recherche en plein essor : l’électrodynamique quantique en guide d’onde. De telles plateformes devraient permettre une intégration plus facile et de meilleures performances que celles des dispositifs en espace libre, aboutissant finalement à des technologies sur puce pour un futur Internet quantique.

De plus, le mariage atomes froids-nanophotonique ouvre de nouvelles directions pour l‘exploration des interactions atome-photon, grâce aux paramètres inexplorés que cette approche peut offrir. En modifiant la structure du guide d’onde, il est en effet possible d’augmenter l’interaction entre la lumière et les atomes en passage unique, ou encore de réaliser des interactions de portée accordable entre les atomes.

Jusqu’à présent, les progrès expérimentaux ont toutefois été très limités en raison de la difficulté à marier ces deux mondes. En utilisant quelques milliers d’atomes froids piégés à proximité d’une fibre optique, des chercheurs du LKB ont créé pour la première fois un état atomique intriqué pouvant être stocké et lu ultérieurement sous la forme d’un photon unique guidé.

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