Microscopie quantique diffractive à l'échelle nanométrique – QUINS

Le projet QUINS exploitera une nouvelle source non classique de lumière à des longueurs d'onde extrêmes, basée sur la génération d'harmoniques élevées dans un semi-conducteur, afin de développer un microscope quantique basé sur les corrélations. L'émission harmonique se présente sous la forme d'un peigne de fréquences de N photons intriqués dont les fréquences s'étendent de l'infrarouge à l'ultraviolet profond. Nous exploiterons des paires intriquées à partir de photons sélectionnés dans ce peigne. Des états cohérents contrôlés à des longueurs d'onde extrêmes seront produits pour des protocoles d'imagerie quantique avancés. La technologie QUINS ouvrira de nouvelles voies dans le domaine de l'imagerie quantique, avec l'avantage unique de transférer les bénéfices de la détection et de la résolution d'une gamme spectrale à une autre. Ce concept sera illustré par la microscopie à paires NIR/VIS qui permettra de détecter les cellules infectées dans les tissus. À l'avenir, notre microscope quantique permettra une imagerie non destructive et non invasive en biologie et en médecine. L'avantage de la sensibilité quantique est qu'elle rend possible l'imagerie en champ faible, évitant ainsi d'endommager les échantillons délicats tels que les cellules vivantes. Nous effectuerons des tests avec des cellules de l'hôpital médical de Hanovre.
Pour atteindre ces objectifs, notre consortium franco-allemand couvre un large éventail d'expertises allant du laser ultrarapide, de la science attoseconde, de la théorie quantique des champs forts, de l'imagerie quantique et des détecteurs à la conception optique avancée. Enfin, plusieurs percées technologiques donneront lieu à une exploitation : 1) un spectromètre quantique permettant de certifier l'intrication entre les photons harmoniques NIR et VIS sera réalisé 2) un microscope quantique à haut contraste et haute résolution sera validé sur des milieux biologiques diffusants comme preuve de concept.