Emuler la matière condensée avec des fluides quantiques de lumière - Jacqueline Bloch Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)

Résumé : Les résonateurs photoniques, couplés au sein d'un réseau, sont apparus ces dernières années comme une puissante plate-forme synthétique pour imprimer sur la lumière certaines des propriétés physiques fascinantes qui peuvent émerger dans la matière condensée, voire aller au-delà de ce qui existe dans la nature. Par exemple, la lumière peut devenir superfluide, présenter un couplage d'orbite de spin, un effet Hall de spin ou se propager le long d'états de bord topologiquement protégés. De nouvelles propriétés physiques peuvent émerger lorsque le caractère non conservatif et hors équilibre du système entrent en jeu. De telles réalisations ne sont pas seulement intéressantes d'un point de vue fondamental, mais inspirent également des dispositifs photoniques innovants.
Après une introduction générale au domaine de la simulation quantique avec la lumière, je présenterai quelques expériences récentes que nous avons réalisées au C2N. À l'aide de réseaux de microcavités semi-conductrices, nous explorons la physique linéaire et non-linéaire des photons dans des réseaux 1D ou 2D et l'émergence de nouvelles propriétés physiques en lien avec la dissipation. Nous verrons également que notre plate-forme photonique permet d'explorer des lois d’échelle de type Kardar- Parisi –Zhang, observées dans une grande variété de systèmes physiques hors équilibre.