Processeurs atomiques

Activité scientifique

De par leur structure électronique particulière, les ions de terre rare en matrice cristalline possèdent des propriétés spectroscopiques uniques à basse température. Combinant une largeur inhomogène de plusieurs dizaines de GHz et une résolution spectrale en général très inférieure à 1MHz, capables par ailleurs de mémoriser à l’échelle de la microseconde un profil spectral pendant des temps qui peuvent atteindre plusieurs jours, ces matériaux peuvent être utilisés comme processeurs optiques programmables pour une grande variété d’applications.

L’équipe « Processeurs atomiques » conçoit et développe des architectures originales basées sur les cristaux dopés terre rare, qui permettent de répondre à différents enjeux du traitement de signaux aussi bien classiques que quantiques. Les applications envisagées concernent la surveillance électromagnétique, l’imagerie ou la communication en milieu complexe, ou la mise au point d’un capteur quantique pour la mesure de vibrations. Tous ces travaux sont sous-tendus par un effort continu de caractérisation et de compréhension des mécanismes de décohérence rencontrés dans ces systèmes, qui peuvent impacter les performances des différentes architectures envisagées.

Figure : Cristal de Tm:YAG refroidi à 1.5K, prêt pour des expériences de spectroscopie haute résolution sous champ magnétique (Anne LOUCHET-CHAUVET, 2015).