752
Physique quantique : Exercices et applications
LS
D 1
D 2
τ
C
Fig. 17.7 – Mesure de la corrélation d’intensité. La lame séparatrice LS est équilibrée et les détecteurs D1 et D2 sont à égale distance de LS.U nr e t a r dτ variable
est introduit entre LS et D2, et le produit des intensités est effectué en C.
g
(2) = −1, ce qui est hautement non classique ! Enfin, pour un état cohérent,
on a manifestement g
(2) =0,c a ra
2 |z = z
2 |z.
Le schéma d’une expérience permettant de mesurer une cohérence temporelle d’ordre deux est dessiné sur la figure 17.7. Cette expérience a été
réalisée pour la première fois par Hanbury Brown et Twiss
24 (HBT), et a
donné comme résultat g
(2) (0) = 1. En fait, le rayonnement mesuré par HBT
était un rayonnement thermique, et dans ce cas, il est facile de voir que
g
(2) (0) =
a
† a
† aa
a † a 2 − 1=
n
2 −−n
n 2
− 1=1
Lorsque g
(2) (0) ≥ 0, on dit que l’on a affaire à un groupement de photons.
Le dégroupement de photons
25 , g
(2) (0) < 0 ne peut s’expliquer que par le
caractère quantique du rayonnement. La quantité g
(2) (0) reflète la distribution
de probabilité du nombre de photons dans un mode : distribution de BoseEinstein pour le rayonnement thermique (g
(2) (0) = 1), de Poisson pour un
état cohérent (g
(2) (0) = 0), et plus étroite que Poisson pour un état non
classique (g
(2) (0) < 0).
17.4.3 Expérience de Hanbury Brown et Twiss
L’expérience HBT destinée à mesurer le diamètre angulaire des étoiles
est schématisée sur la figure 17.8 : deux sources S 1 et S 2 vues depuis l’origine
sous un angle 2θ émettent des photons détectés en A et B par deux détecteurs
distants de d. On définit les distances S 1 A = S 2 B = R 1 et S 1 B = S 2 A = R 2 .
24. Cette expérience était à l’origine destinée à mesurer le diamètre angulaire des étoiles.
25. En anglais : photon bunching et photon antibunching.
Physique quantique : Exercices et applications
LS
D 1
D 2
τ
C
Fig. 17.7 – Mesure de la corrélation d’intensité. La lame séparatrice LS est équilibrée et les détecteurs D1 et D2 sont à égale distance de LS.U nr e t a r dτ variable
est introduit entre LS et D2, et le produit des intensités est effectué en C.
g
(2) = −1, ce qui est hautement non classique ! Enfin, pour un état cohérent,
on a manifestement g
(2) =0,c a ra
2 |z = z
2 |z.
Le schéma d’une expérience permettant de mesurer une cohérence temporelle d’ordre deux est dessiné sur la figure 17.7. Cette expérience a été
réalisée pour la première fois par Hanbury Brown et Twiss
24 (HBT), et a
donné comme résultat g
(2) (0) = 1. En fait, le rayonnement mesuré par HBT
était un rayonnement thermique, et dans ce cas, il est facile de voir que
g
(2) (0) =
a
† a
† aa
a † a 2 − 1=
n
2 −−n
n 2
− 1=1
Lorsque g
(2) (0) ≥ 0, on dit que l’on a affaire à un groupement de photons.
Le dégroupement de photons
25 , g
(2) (0) < 0 ne peut s’expliquer que par le
caractère quantique du rayonnement. La quantité g
(2) (0) reflète la distribution
de probabilité du nombre de photons dans un mode : distribution de BoseEinstein pour le rayonnement thermique (g
(2) (0) = 1), de Poisson pour un
état cohérent (g
(2) (0) = 0), et plus étroite que Poisson pour un état non
classique (g
(2) (0) < 0).
17.4.3 Expérience de Hanbury Brown et Twiss
L’expérience HBT destinée à mesurer le diamètre angulaire des étoiles
est schématisée sur la figure 17.8 : deux sources S 1 et S 2 vues depuis l’origine
sous un angle 2θ émettent des photons détectés en A et B par deux détecteurs
distants de d. On définit les distances S 1 A = S 2 B = R 1 et S 1 B = S 2 A = R 2 .
24. Cette expérience était à l’origine destinée à mesurer le diamètre angulaire des étoiles.
25. En anglais : photon bunching et photon antibunching.