Description du sujet de thèse

Au cours de cette thèse, le(a) candidat(e) développera une plateforme optomécanique ayant pour finalité la génération d’états quantiques comprimés de la lumière (« squeezed states »). Ces états quantiques seront par la suite exploités afin de mesurer des déplacements sous la limite quantique standard, qui est intrinsèquement associée à toute source lumineuse classique (comme un laser). Le système optomécanique considéré se composera d'une nanoparticule dans une enceinte à vide, qui est mise en lévitation (i.e. piégée) au point focal d’un laser continu et dont les oscillations mécaniques décrivent un résonateur extrêmement pur. Ici, la formation d’états quantiques comprimés sera induite par les forces optiques exercées sur la nanoparticule et le(a) candidat(e) maximisera cette compression en modulant spatialement, à l’aide d’un modulateur spatial de lumière, le faisceau laser incident utilisé pour le piégeage optique. L’étudiant(e) bénéficiera d’une supervision permanente et développera une expertise à la fois expérimentale et théorique en lévitation optique, en mécanique quantique ainsi qu’en modulation du front d’onde.

Contexte de travail

Cette thèse sera effectuée au « Laboratoire Ondes et Matière d’Aquitaine » de Bordeaux (LOMA). Ce laboratoire est composé d’une cinquantaine de permanents dont les activités s’étendent de la biologie à la mécanique quantique. Sous la supervision de Nicolas Bachelard et Yann Louyer, l’étudiant(e) explorera une nouvelle direction de recherche en optomécanique appelée lévitation optique. Le(a) candidat(e) sera invité(e) à effectuer principalement des travaux expérimentaux tout en étant formé(e) aux techniques optiques, la nano-optique ainsi que l’électronique.

Contraintes et risques

Utilisation d'un laser de classe IV dans le proche infra-rouge.