Pour la première fois, les scientifiques ont démontré expérimentalement comment l'interférence multiphotonique avec la lumière thermique peut être observée au-delà du temps de cohérence, ouvrant la voie à une nouvelle gamme possible d'applications dans la détection de haute précision.

L'équipe de chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Pohang, Corée, et l'Université de Portsmouth, ROYAUME-UNI, décrivent leur observation comme un phénomène contre-intuitif dans l'interférométrie de corrélation multi-trajets avec la lumière thermique.

La corrélation d'intensité entre les sorties de deux interféromètres de Mach-Zehnder déséquilibrés (UMZI) avec deux faisceaux de lumière thermique classiquement corrélés à l'entrée présente une véritable interférence de second ordre avec la visibilité de 1/3.

Étonnamment, l'interférence de second ordre ne se dégrade pas du tout, quelle que soit l'augmentation de la différence de longueur de trajet dans chaque UMZI au-delà de la longueur de cohérence de la lumière thermique. En outre, l'interférence du second ordre dépend de la différence des phases UMZI, indépendamment de la distance entre les deux UMZI, rendant ainsi ce schéma attractif pour d'éventuelles mesures de haute précision de phases distantes.

Ces résultats diffèrent sensiblement de ceux du célèbre interféromètre de Franson à photons intriqués qui présente une interférence à deux photons dépendante de la somme des phases UMZI et s'annulant lorsque la différence de longueur de trajet dans chaque UMZI dépasse la longueur de cohérence du laser de pompe.

La recherche, « Interférence temporelle de second ordre avec la lumière thermique :Interférence au-delà du temps de cohérence, " est publié dans Lettres d'examen physique .

Dr Vincenzo Tamma, l'un des chercheurs, à l'Université de Portsmouth, qui a d'abord prédit cet effet théoriquement avec son élève Johannes Seiler en Nouveau Journal de Physique , a déclaré :« Ce travail offre un aperçu plus approfondi de l'interaction entre l'interférence et la cohérence dans l'interférométrie multiphotonique.

"Ce phénomène physique nouveau et inattendu démontré pour la première fois expérimentalement dans le laboratoire du professeur Yoon-Ho Kim aura probablement une utilisation potentielle pour des applications technologiques, y compris en métrologie et imagerie de haute précision, en particulier la détection de structures spatiales distantes et distantes.

« Ceux qui travaillent dans l'ingénierie et le développement technologique notamment en métrologie et en imagerie seront particulièrement intéressés, et les résultats pourraient inspirer de nouveaux schémas technologiques."