Les premières détections d’événements d’onde gravitationnelle ont été rendues possible par l’augmentation de la sensibilité des interféromètres géants LIGO et Virgo. Il est encore nécessaire de gagner en sensibilité pour améliorer le rapport signal sur bruit des détections, augmenter le nombre de celles-ci et préparer la prochaine génération d’instruments.
L’un des axes privilégiés est de dépasser la limite quantique standard. Pour cela, il est nécessaire d’utiliser la technique de « squeezing » dépendant de la fréquence. Cette approche fait l’objet des projets ANR ExSqueez et Qfilter (acceptés respectivement en juillet 2015 et 2018) portés par le LKB dont IJCLab est un partenaire majeur à travers la plateforme CALVA. En effet, afin de produire les effets désirés, il est nécessaire de faire résonner optiquement la source de lumière « squeezée » dans une cavité Fabry-Perot de grande longueur (50m pour CALVA) et de grande finesse.
L’étudiant sera un acteur majeur de la mise en route, des tests de validation et des améliorations à apporter au système en cours d’installation sur la plateforme CALVA. Plusieurs axes seront possibles pour maximiser la puissance générée de la lumière squeezée et de s’assurer que la dépendance en fréquence dans la région de fréquence utile (<10 kHz) aux détecteurs d’OG est bien réalisée. Le deuxième axe porte sur l’amélioration de la technique avec l’installation d’une seconde cavité optique couplée à la première pour gérer au mieux la dépendance en fréquence.
C’est un programme international expérimental et ambitieux qui mêle conception de dispositifs expérimentaux, optique quantique et contrôle de cavité optique suspendue de grande finesse.
Cette thèse se déroulera à Orsay au laboratoire Physique des deux infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab). Des déplacements courts à l'étranger sont à envisager.