La diffusion de la lumière dans des milieux hétérogènes, par exemple un verre de lait ou un milieu biologique comme la peau, est généralement considérée comme une perturbation inévitable. D’un point de vue opérationnel, la diffusion limite considérablement la possibilité d’imager ou de manipuler un objet avec de la lumière à travers ou dans un milieu diffusant.
La diffusion multiple n’en constitue pas moins un champ de recherche inestimable pour les expérimentateurs comme pour les théoriciens, à la croisée de l’optique, de la physique de la matière condensée, de la physique statistique, du chaos, pour n’en citer que quelques-uns. La diffusion multiple est un processus très complexe mais néanmoins déterministe : elle est donc réversible. En « façonnant » ou en « adaptant » la lumière incidente, il est en principe possible de contrôler la propagation et de surmonter le processus de diffusion. Sylvain Gigan nous montre comment ce concept, couplé aux outils de contrôle de front d’onde de la lumière ont depuis 10 ans, révolutionné l’imagerie, et ouvert des possibilités nouvelles d’imagerie à très grande profondeur.
Professeur de physique à l’Université de la Sorbonne à Paris et chercheur au Laboratoire Kastler-Brossel, à l’Ecole Normale Supérieure (ENS, Paris), Sylvain Gigan s’intéresse à l’étude fondamentale de la propagation de la lumière dans les milieux complexes, l’imagerie biomédicale, l’imagerie informatique, le traitement du signal, à l’optique quantique et l’information quantique dans les milieux complexes. Il est également le cofondateur d’une spin-off : LightOn visant à réaliser des calculs optiques pour l’apprentissage automatique et le Big Data.
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