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Ce travail se demande à quoi ressemble la lumière quantique à son échelle de temps la plus fondamentale, un seul cycle d’oscillation d’un mode. Les auteurs montrent théoriquement que des mesures quantiques locales permettent de reconstruire et de visualiser un champ quantique en deçà d’un cycle, même si sa structure temporelle de modes est inconnue au départ. Ils décrivent la génération et la tomographie d’états comprimés à ultra-large bande et d’états à photons soustraits qui en dérivent, y compris des états à un photon. En construisant des distributions dans l’espace des phases à partir d’une tomographie résolue sous le cycle, ils suivent l’évolution de ces états dans l’espace des phases et poussent la résolution temporelle à sa limite physique. Ces résultats posent une pierre angulaire de l’optique quantique dans le domaine temporel.

Subcycle tomography of quantum light