Effets non linéaires et fluctuations quantiques
187
L‘état le plus proche d’un champ classique est celui pour lequel les fluctuations sur les
deux quadratures sont égales à la limite permise par l’équation (4). L’aire d’incertitude a alors
une forme circulaire de diamètre EO dans l’espace des phases, comme indiqué sur la figure 1
(sur cette figure, le champ et ses fluctuations ne sont pas à la même échelle ; un champ laser
comprend de très nombreux photons, alors que les fluctuations ont pour ordre de grandeur le
champ d’un photon). Un tel état d’incertitude minimum est appelé état cohérent. Les
fluctuations qui lui correspondent sont les fluctuations quantiques standard.
Figure 1 : Représentation d’un état cohérent dans l’espace des phases
Le champ correspondant à l’état de plus basse énergie d’un mode a une valeur moyenne
nulle, mais, à cause du principe d’incertitude de Heisenberg, il ne peut avoir des fluctuations
nulles. On peut montrer que cet état vide est un état cohérent particulier. I1 est représenté dans
l’espace des phases par un disque de diamètre €0 centré sur l’origine.
2.2 Etats comprimés
Pour réduire les fluctuations au-dessous de £O , il faut briser la symétrie entre les deux
quadratures. On peut en effet diminuer AE, pourvu que AE2 augmente au dessus de £O. Des
états possédant cette propriété sont dits comprimés
Dans l’espace des phases, un état comprimé a une forme allongée, avec une dispersion
plus petite sur une des composantes que sur l’autre. Les fluctuations peuvent être comprimées
en amplitude c’est-à-dire parallèlement au champ moyen (figure 2, courbe a), ou en phase
c’est-à-dire perpendiculairement au champ moyen (figure 2, courbe b), ou sur une quadrature
quelconque, E, par exemple (figure 2 courbe c).
T
Figure 2 : Représentation d’un état comprimé dans l’espace des phases : (a) état comprimé en amplitude, (b) état
comprimé en phase, (c) état comprimé en quadrature.
187
L‘état le plus proche d’un champ classique est celui pour lequel les fluctuations sur les
deux quadratures sont égales à la limite permise par l’équation (4). L’aire d’incertitude a alors
une forme circulaire de diamètre EO dans l’espace des phases, comme indiqué sur la figure 1
(sur cette figure, le champ et ses fluctuations ne sont pas à la même échelle ; un champ laser
comprend de très nombreux photons, alors que les fluctuations ont pour ordre de grandeur le
champ d’un photon). Un tel état d’incertitude minimum est appelé état cohérent. Les
fluctuations qui lui correspondent sont les fluctuations quantiques standard.
Figure 1 : Représentation d’un état cohérent dans l’espace des phases
Le champ correspondant à l’état de plus basse énergie d’un mode a une valeur moyenne
nulle, mais, à cause du principe d’incertitude de Heisenberg, il ne peut avoir des fluctuations
nulles. On peut montrer que cet état vide est un état cohérent particulier. I1 est représenté dans
l’espace des phases par un disque de diamètre €0 centré sur l’origine.
2.2 Etats comprimés
Pour réduire les fluctuations au-dessous de £O , il faut briser la symétrie entre les deux
quadratures. On peut en effet diminuer AE, pourvu que AE2 augmente au dessus de £O. Des
états possédant cette propriété sont dits comprimés
Dans l’espace des phases, un état comprimé a une forme allongée, avec une dispersion
plus petite sur une des composantes que sur l’autre. Les fluctuations peuvent être comprimées
en amplitude c’est-à-dire parallèlement au champ moyen (figure 2, courbe a), ou en phase
c’est-à-dire perpendiculairement au champ moyen (figure 2, courbe b), ou sur une quadrature
quelconque, E, par exemple (figure 2 courbe c).
T
Figure 2 : Représentation d’un état comprimé dans l’espace des phases : (a) état comprimé en amplitude, (b) état
comprimé en phase, (c) état comprimé en quadrature.