Travail révolutionnaire du physicien quantique Michael Fleischhauer publié dans Physical Review A « Milestone Collection »

Prof. Michael Fleischhauer dirige le groupe de travail en Optique Quantique Théorique à l'Université Technique de Kaiserslautern. (Photo : Thomas Koziel, TUK)

La recherche sur les mémoires quantiques pour photons du Prof. Michael Fleischhauer, qui dirige le groupe de travail en optique quantique théorique à l'Université technique de Kaiserslautern (TUK), a reçu la distinction de la revue spécialisée renommée « Physical Review A ». Publié pour la première fois en 2002 sous le titre « Quantum memory for photons: Dark-state polaritons », cet article obtient désormais également une place dans la collection des jalons à l'occasion du 50e anniversaire du magazine. Cela témoigne de la reconnaissance par Physical Review A du travail comme étant pionnier dans le traitement de l'information quantique avec des photons.

Déjà au début des années 2000, Fleischhauer, avec son partenaire de recherche le Prof. Mikhail Lukin, aujourd'hui professeur à l'Université de Harvard, avait théorisé un nouveau concept pour le stockage des photons. En termes simplifiés, ils prévoyaient qu’un faisceau de lumière pourrait, dans certaines conditions, être arrêté et ainsi permettre de stocker l’état quantique des paquets d’énergie qu’il contient (les photons). Ces découvertes ont été publiées par les deux chercheurs, notamment dans l’article mentionné ci-dessus dans la revue Physical Review A, et ont inspiré de nombreuses équipes de recherche à transformer cette théorie prometteuse en pratique.

Le premier travail ayant réussi à réaliser cette approche (avec la participation de Lukin) a suscité un grand enthousiasme dans la communauté scientifique et a même été relayé par le New York Times. « Les scientifiques mettent la lumière en arrêt », titrait alors le journal. « Notre recherche sur le traitement de l’information quantique avec des photons s’est ensuite imposée comme une méthode standard pour le stockage de la lumière et est toujours utilisée dans de nombreux systèmes », explique Fleischhauer. « La portée que nous avons ainsi atteinte dans la communauté scientifique et dans le public est notamment à l’origine du fait que Physical Review A a immortalisé cet article dans la collection des jalons. C’est pour moi une reconnaissance particulière. »

Depuis la première mise en œuvre dans des cavités atomiques, cette méthode a été considérablement développée. « L’objectif est de réaliser, miniaturiser et augmenter l’efficacité du mécanisme de stockage dans des matériaux solides, afin de l’utiliser pour des applications pratiques telles qu’un futur internet quantique », explique le chercheur de Kaiserslautern.

Informations complémentaires sur la publication originale :

M. Fleischhauer, M.D. Lukin
Quantum memory for photons: Dark-state polaritons
Phys.Rev.A, 65, 022314 (2002)