Alain Aspect
Professeur
Né en 1947, Alain Aspect est un ancien élève de l'ENS Cachan et de l'Université d'Orsay. Il a occupé des postes à l'Institut d'Optique, à l'ENS Yaoundé (Cameroun), à l'ENS Cachan, à l'ENS/Collège de France, au CNRS. Il est actuellement professeur (chaire Augustin Fresnel) à l'Institut d'Optique Graduate School (Université Parsi-Saclay), professeur à l'Ecole Polytechnique (Institut Polytechnique de Paris) et directeur de recherches émérite au CNRS.
Il est membre de plusieurs académies des sciences en France, aux États-Unis, en Autriche, en Belgique et au Royaume-Uni.
Parmi de nombreuses récompenses, il a reçu la médaille d'or du CNRS (2005), le prix Wolf de physique (2010), le prix Balzan sur l'information quantique (2013), la médaille d'or Niels Bohr (2013), la médaille Albert Einstein (2013), la médaille Ives de la société d'optique d'Amérique (2013).
Les travaux expérimentaux d'Alain Aspect ont porté sur les tests des inégalités de Bell avec des paires de photons intriqués (doctorat d'état, 1974-1983) ; la dualité onde-particule pour des photons uniques (1984-86, avec Philippe Grangier) ; le refroidissement des atomes par laser sous le recul du photon (1985-1992, avec Claude Cohen-Tannoudji) ; les atomes ultra-froids, les gaz quantiques et les simulateurs quantiques (1992- , dans le groupe d'optique atomique qu'il a créé à l'Institut d'optique).
Plus de détails sur : https://www.lcf.institutoptique.fr/groupes-de-recherche/gaz-quantiques/membres/permanents/alain-aspect
PHY551A - Quantum Optics: Lasers (2020-2021)
Quantum optics: lasers and atoms
Course taught in English
This course is dedicated to the description of the interaction of light with atoms. In particular, we describe the principle of operation of lasers. The laser is described both from the point of view of the physicist, for its unique physical properties, and from the point of view of applications. Some of the revolutions based on the development of lasers are introduced, such as the laser cooling techniques on which all modern cold atom physics is based.
Contents:
- Transition probabilities
- Atom-light interaction
- Principle and properties of lasers
- Laser dynamics
- Elements of statistical optics. Application to laser coherence and linewidth
- Laser applications
- Manipulation of atoms with light. Cold atoms
Prerequisites : PHY430 – Advanced quantum physics or any equivalent quantum mechanics training
Cours dispensé en anglais
L'optique quantique décrit la lumière et son interaction avec la matière. Ce premier enseignement est consacré à la physique des lasers, domaine en plein essor où la distinction entre physique de base et physique appliquée n'a pas de pertinence.
Sujets enseignés :
- Probabilités de transition
- Interaction atome-rayonnement
- Principe et propriétés de base des lasers
- Lasers continus
- Lasers en impulsion
- Eléments d'optique statistique : application à la cohérence et à la largeur de raie laser
- Applications des lasers
- Manipulation et refroidissement d'atomes par lasers
Niveau requis : PHY430 - Physique quantique avancée
Langue du cours : Anglais
Credits ECTS : 5
PHY562 - Optique quantique : photons (2020-2021)
Le cours d’Optique Quantique 2 (PHY 562) traite de la quantification du champ électromagnétique, de la notion de photons, et de l'interaction entre la matière et le rayonnement quantifié. Il permet d’aborder les sujets au cœur de l’optique quantique moderne, des états comprimés de la lumière aux sources à un seul photon et aux paires de photons intriqués, qui jouent un rôle essentiel dans le domaine nouveau de l’information quantique.
Sujets traités :
- Quantification du champ électromagnétique : formalisme hamiltonien, quantification canonique.
- Le rayonnement libre quantifié : états quasi classiques, états comprimés, états à un photon.
- Equations de Heisenberg, interférométrie au delà du bruit de photons standard.
- Interaction atome-rayonnement quantifié ; émission spontanée
- Optique non-linéaire : traitement classique, traitement quantique, paires de photons jumeaux.
- Matrice densité et équations de Bloch optiques.
- Notion d'intrication, application en information quantique.
- Effets quantiques dans l’interaction atome-laser : fluorescence de résonance, dégroupement de photons.
- Exemples d’applications en optoélectronique.
Niveau requis : PHY430 - Physique quantique avancée et PHY433 - Physique statistique 1
Langue du cours : Français
Credits ECTS : 5