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Physique quantique : Fondements
(b)
g
e
e
g
(a)
Fig. 11.17 – Schéma des niveaux. En (a), une impulsion laser à large bande fait
passer des niveaux |g et |e aux niveaux |e
′ et |g
′ . En (b), ces deux niveaux se
désexcitent par émission spontanée. La transition |g
′ →| g correspond au photon
“bleu”, et |e
′ →|e au photon “rouge”.
commence par préparer un ion dans une combinaison linéaire des états |g et
|e
|ψ = α|g + β|e
Une impulsion laser à large bande fait passer simultanément de |g et |e à
|g
′ et |e
′ , qui ensuite émettent spontanément un photon B(|g
′ ) ou R(|e
′ ).
Nous obtenons donc un état intriqué entre les niveaux de l’ion et la couleur
du photon
|Ψ = α|gB + β|eR
(11.139)
Cette opération peut être réalisée sur deux ions identiques et distants d’environ 1 m (figure 11.18), et l’état global ions/photons est un simple produit
tensoriel
|Ψ 12 =(α|g 1 B 1 + β|e 1 R 1 ) ⊗ (γ|g 2 B 2 + δ|e 2 R 2
(11.140)
Les photons émis par les deux ions sont ensuite recueillis par une lentille et
envoyés sur une lame séparatrice ; les deux modes a et b précédents sont les
couleurs B et R. Comme nous l’avons mentionné, si les deux photons sont de
la même couleur, ils partent vers le même détecteur. Si les deux détecteurs
sont déclenchés simultanément, cela veut dire que les deux photons sont de
couleur différente et il suffit de prendre en compte dans (11.140) la partie
|Ψ
′ = αδ|g 1 e 2 ⊗|B 1 R 2 + βγ|e 1 g 2 ⊗|R 1 B 2
(11.141)
Exprimons |Ψ
′ en fonction des états de Bell (11.137) (cf. l’exercice 11.6.10
pour une étude plus détaillée)
|Ψ
(±)
12 =
1
√
2
(|B 1 R 2 ±|R 1 B 2 )
(11.142)
Physique quantique : Fondements
(b)
g
e
e
g
(a)
Fig. 11.17 – Schéma des niveaux. En (a), une impulsion laser à large bande fait
passer des niveaux |g et |e aux niveaux |e
′ et |g
′ . En (b), ces deux niveaux se
désexcitent par émission spontanée. La transition |g
′ →| g correspond au photon
“bleu”, et |e
′ →|e au photon “rouge”.
commence par préparer un ion dans une combinaison linéaire des états |g et
|e
|ψ = α|g + β|e
Une impulsion laser à large bande fait passer simultanément de |g et |e à
|g
′ et |e
′ , qui ensuite émettent spontanément un photon B(|g
′ ) ou R(|e
′ ).
Nous obtenons donc un état intriqué entre les niveaux de l’ion et la couleur
du photon
|Ψ = α|gB + β|eR
(11.139)
Cette opération peut être réalisée sur deux ions identiques et distants d’environ 1 m (figure 11.18), et l’état global ions/photons est un simple produit
tensoriel
|Ψ 12 =(α|g 1 B 1 + β|e 1 R 1 ) ⊗ (γ|g 2 B 2 + δ|e 2 R 2
(11.140)
Les photons émis par les deux ions sont ensuite recueillis par une lentille et
envoyés sur une lame séparatrice ; les deux modes a et b précédents sont les
couleurs B et R. Comme nous l’avons mentionné, si les deux photons sont de
la même couleur, ils partent vers le même détecteur. Si les deux détecteurs
sont déclenchés simultanément, cela veut dire que les deux photons sont de
couleur différente et il suffit de prendre en compte dans (11.140) la partie
|Ψ
′ = αδ|g 1 e 2 ⊗|B 1 R 2 + βγ|e 1 g 2 ⊗|R 1 B 2
(11.141)
Exprimons |Ψ
′ en fonction des états de Bell (11.137) (cf. l’exercice 11.6.10
pour une étude plus détaillée)
|Ψ
(±)
12 =
1
√
2
(|B 1 R 2 ±|R 1 B 2 )
(11.142)