A : Schéma du dispositif de mesure de la dualité onde-corpuscule d’un plasmon de surface unique. Il s’agit principalement d’un interféromètre de Mach-Zehnder dans lequel la dernière séparatrice est remplacée par une plateforme plasmonique, sur laquelle se réalise l’interférence. Une source paramétrique de paire de photons est utilisée pour produire des états plasmoniques annoncés. B : lorqu’une seule voie de l’interféromètre est excitée, on mesure la fonction d’autocorrélation en intensité qui montre le dégroupement de plasmons et donc le caractère corpusculaire du plasmon de surface. C : Lorsque les probabilités d’exciter chacun des bras de l’interféromètre sont identiques, on mesure des franges d’interférence avec un plasmon de surface unique, démontrant le caractère ondulatoire du plasmon de surface.
Le développement de réseaux quantiques d’information passe par l’utilisation de systèmes compacts et fiables de traitement. Les plasmons de surface ou les plasmons localisés sont des modes électromagnétiques confinés sur/dans des nanostructures métalliques et peuvent être intéressants dans ces applications. Leurs propriétés quantiques commencent seulement à être explorées expérimentalement.
Les plasmons-polaritons de surface, ou plasmons de surface, sont des modes électromagnétiques qui se propagent le long d’interfaces métal / diélectrique. D’un point de vue microscopique, ils sont issus du couplage entre des ondes électromagnétiques et des modes d’oscillation collective des électrons du métal. D’un point de vue quantique, ils se comportent comme des bosons. Nous utilisons ici une plateforme plasmonique qui nous permet d’exciter, combiner ou séparer, puis détecter des plasmons de surface. Grâce à cette plateforme, nous avons pu montrer de manière directe et non-équivoque la dualité onde-corpuscule d’un plasmon de surface unique.
Référence : Single-plasmon interferences
M.-C. Dheur, E. Devaux, T. W. Ebbesen, A. Baron, J.-C. Rodier, J.-P. Hugonin, P. Lalanne, J.-J. Greffet, G. Messin, F. Marquier. Science Advances 2, e1501574 (2016)
Contact NanoSaclay: , Laboratoire Charles Fabry, Institut d’Optique.
Collaborations:
- Institut de Science et d’Ingénierie Supramoléculaire, Strasbourg
- Centre de Recherche Paul Pascal, Pessac
- Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences, Institut d’Optique, Talence
• › • Flagship phase 1 : Nanophotonique : nano-objets pour le contrôle de l'énergie / Nanophotonics: Nano-objects for energy control
