Étude des aspects quantiques des images optiques
Ces dernières années, on a assisté à d'importants progrès au niveau de l'optique quantique, qui est passée de la théorie à un univers évoluant rapidement avec des applications majeures dans l'industrie informatique et de l'information. Le projet QUANTIM a étudié les applications émergeant de ce savoir dans le domaine de la technologie de l'information, en fusionnant les domaines du traitement de l'image optique classique avec l'optique quantique. Le projet QUANTIM a étudié de quelle manière les aspects spatiaux de l'intrication quantique de la lumière pouvaient être utilisés pour améliorer la qualité de différentes fonctions vitales pour les technologies de l'information, telles que l'enregistrement, le cryptage, le stockage, la lecture, le rafraîchissement et la duplication d'informations optiques. Le projet s'est notamment penché sur le bruit quantique. Le bruit quantique est une propriété de base de tous les systèmes, en raison des fluctuations quantiques, et persiste même lorsque toutes les sources classiques d'erreur ont été éliminées du processus de mesure. Avant le début du projet, des recherches avaient déjà montré que les mesures optiques pouvaient être améliorées au-delà de la limite du bruit quantique standard en utilisant des états de lumière non classiques. Lors du projet QUANTIM, cet effet a été démontré expérimentalement par la mesure de la position du centre d'un faisceau. De manière plus spécifique, il a été démontré au niveau expérimental qu'il était possible d'améliorer la mesure de la position du centre d'un faisceau de lumière à l'angle Angstrom, qui est bien inférieur à la limite du bruit quantique standard. À cet effet, les chercheurs ont utilisé une lumière non classique multimodale obtenue en mélangeant des faisceaux condensés et cohérents avec des formes transversales appropriées. Par ailleurs, au cours d'une deuxième expérience, des mesures simultanées des deux coordonnées transversales du centre du faisceau ont été réalisées en dessous de la limite du bruit quantique standard. Les idées, les résultats et les techniques du projet QUANTIM peuvent être mises en oeuvre dans des systèmes d'imagerie optique de pointe dans la mesure où ils permettent d'atteindre la limite du bruit de grenaille. Ce fait, combiné aux progrès continus au niveau de la compréhension théorique de la mesure dans des images, devrait promouvoir de nouvelles techniques hautement sensibles dans le domaine des technologies d'acquisition et de traitement des images.
