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Transmission sélective d ' images en milieu diffusant grâce à l’ intrication quantique
Transmettre fidèlement des informations spatiales, comme l ' image d ' un objet, à travers des milieux désordonnés( tissus biologiques, turbulences atmosphériques ou fibres optiques multimodes) constitue un défi majeur de l ' optique moderne.
Si les techniques actuelles de façonnage du front d ' onde à l ' aide de modulateurs spatiaux de lumière( SLM) permettent de compenser la diffusion, elles consistent généralement à inverser le processus de manière classique et trouvent leurs limites lorsque le milieu est trop complexe ou épais. Des chercheurs de l ' Institut des Nanosciences de Paris( INSP), du Laboratoire Kastler Brossel( LKB) et de l ' Université de Glasgow ont proposé une approche originale pour transmettre des images à travers des milieux diffusants en associant le façonnage du front d ' onde aux propriétés quantiques de la lumière. En particulier, ils ont démontré qu ' il était possible de rendre un milieu diffusant transparent uniquement pour une information portée par des paires de photons intriqués, alors qu ' il demeure totalement opaque pour un faisceau de lumière classique. Le principe repose sur l ' optimisation d ' un masque de phase appliqué au SLM afin de préserver spécifiquement les corrélations spatiales des photons intriqués après leur propagation à travers le désordre. L ' intrication agit ainsi comme une clé physique: l ' image encodée sur les paires de photons intriqués est préservée à la sortie dans les corrélations, tandis que celle transportée par une lumière classique, soumise au même façonnage, voit son information systématiquement détruite. Le milieu complexe n ' est alors plus un simple obstacle dont on cherche à s ' affranchir, mais devient également un composant actif et programmable capable de discriminer l ' information classique de l ' information quantique. Cette avancée fondamentale contribue à l ' amélioration des techniques d ' imagerie à travers les milieux diffusants, avec un potentiel pour l ' imagerie biomédicale, mais également pour les communications quantiques sécurisées, qui pourraient être protégées des signaux classiques parasites grâce à ce type de façonnage.
RÉFÉRENCES
• B. Courme, C. Vernière, M. Joly, D. Faccio, S. Gigan et H. Defienne, " Non-classical optimization of entangled photons through complex media," Optica( 2026). https:// doi. org / 10.1364 / OPTICA. 583959
• C. Vernière, R. Guitter, B. Courme et H. Defienne, " Entanglement-enabled image transmission through complex media," Nature Physics( 2026). https:// doi. org / 10.1038 / s41567-026-03265-9
Concept: Un milieu diffusant « façonné » à l ' aide d ' un modulateur spatial de lumière agit comme un filtre sélectif. Il diffuse la lumière classique( images d ' intensité) tout en permettant la transmission de l ' information spatiale portée par la lumière quantique( images de corrélation issues de photons intriqués).
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