TWIST : Rubidium froid et lumière twistée

Activité scientifique

Physique quantique de l’interaction entre atomes et vortex optiques

Le vortex optique – ou lumière twistée – a la particularité de transporter un moment angulaire orbital photonique (OAM) qui est une grandeur quantifiée par un entier relatif. L’OAM permet un grand espace de bits pour le codage d’information. On sait par ailleurs faire des superpositions d’OAMs et les faire interagir avec la matière.

En ce qui concerne les atomes on utilise et privilégie des interaction non-linéaires qui permettent des effets de mémoire ou de construire de l’intrication en OAM dans des paires de photons émises.

Les expériences pour analyser l’interaction entre atomes et vortex sont réalisées sur du rubidium en cellule ou refroidi par laser, auquel on applique des faisceaux lasers excitateurs préalablement  façonnés en phase par SLM (Spatial Light Modulator) pour leur conférer un OAM ou une superposition d’OAMs.