III- Photodiodes à avalanche en mode comptage de photons

Pourquoi un test des inégalités de Bell dans la formation des

ingénieurs « SupOptique » ?

« Gedankenexperiment » d’Einstein, Podolsky, et Rosen (1935) : apparition des particules intriquées et leurs

corrélations surprenantes

Longueur d’onde 405 nm Puissance : 60 mW

Bras de 1 mètre Angle de 2.5°

Lame λ/2 à 405 nm

Polarisation pompe à 45°

Axe extraordinaire

Axe extraordinaire

Deux cristaux de BBO identiques d’épaisseur 0,5 mm

II- Cristaux non linéaires

0

405 810

2 cos( , )

e pompe signal pompe

nm nm

n n

u u u

λ ⁼ λ

G G G

I- La diode laser bleue

pompe signal complémentaire

hc hc hc

λ ⁼λ ⁺λ

pompe 405nm λ =

signal 810nm

λ =

. 810

compl nm

λ =

Lames λ/2 à 810 nm Cubes séparateurs de polarisation

Lentilles + filtres interférentiels

III- Photodiodes à avalanche en mode comptage de photons

Fenêtre de coïncidences 40 ns

&

Détection des coïncidences

Théorie locale à paramètres supp. ⇒ Th. de Bell

2

2

( , )

( , )

( , )

(

, )

− ≤ ≤ = a b − a b + a b + a b

a b

a’

b’

Directions des analyseurs

( , ) ( 90, 90) ( , 90) ( 90, )

( , )

( , ) ( 90, 90) ( , 90) ( 90, )

N a b N a b N a b N a b

E a b

N a b N a b N a b N a b

+ + + − + − +

= + + + + + + +

16 Mesures pour obtenir S :

2, 482 0.01

mesuré

S

Ecart type

=

=

Pour 10 secondes par mesure

( )

1 2

i

I II I II

V V e^φ H H

ψ = +

2( )

2 ^{e o}

pompe

pompe

n n θz

φ π

λ

= −

Compensation de φ par un compensateur de Babinet

Compteur de coïncidences

S +1

-1 +1

-1

Analyseur II orienté selon b

l_I l_II

Source de photons

« jumeaux »

Analyseur I orienté selon a

S +1

-1 +1

-1

Analyseur II orienté selon b

l_I l_II

Source de photons

« jumeaux »

Analyseur I orienté selon a

Créer des paires de photons dans un état EPR et mesurer des probabilités conjointes de détections pour diverses directions relatives des 2 analyseurs.

( )

1

2 ^{I II I II}

EPR V V H H

ψ = +

Qu’est ce qu’un test de Bell

?