La mise en forme de front d’onde permet de “courber” la lumière pour la faire focaliser à travers des milieux complexes – comme des matériaux opaques diffusants ou des fibres multimodes – au lieu de la laisser se transformer en une figure de speckle aléatoire, trop souvent inexploitables. Pour la lumière classique, on connaît assez bien les limites de cette astuce. Mais lorsque la lumière est constituée de paires de photons intriqués – deux photons dont les propriétés sont fortement corrélées de manière quantique – les règles changent, et ses limites fondamentales restaient inexplorées.
Dans ce travail, des chercheurs de l’Université Hébraïque de Jérusalem et de l’Institut Langevin comparent différentes manières de placer et d’utiliser un modulateur spatial de lumière – en façonnant un ou deux photons, avant ou après le milieu diffusant – et montrent quels montages reproduisent les performances classiques et lesquels les surpassent. Dans certaines géométries quantiques, focaliser des photons intriqués devient intrinsèquement plus difficile ; dans d’autres, cela permet au contraire de dépasser toute stratégie classique, ouvrant la voie à de nouvelles approches pour l’imagerie quantique et la communication sécurisée à travers des milieux complexes.
Figure : Différentes façons de façonner des paires de photons spatialement intriqués lorsqu’ils traversent un milieu diffusant, en plaçant un modulateur spatial de lumière avant ou après le milieu et en agissant sur un ou deux photons.
Référence :
Fundamental Bounds of Wavefront Shaping of Spatially Entangled Photons
R. Shekel, S. M. Popoff, and Y. Bromberg
APL Photonics 10, 110801 (2025)
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