Young remote lab

This page grants access to a remote lab, i.e. an actual experiment that can be remotely controlled. The experiment is located in the research center of Ecole polytechnique.

In order to access the experiment, you need to first login using the form below. If you have an account at Ecole polytechnique, this can be achieved using your standard login and password.
If you do not have an account, you can easily register using the sign up form (which is also helpful in case you already registered but forgot you password).

Ce laboratoire en ligne permet de contrôler l'expérience représentée ci-dessous, consistant à détecter à l'aide d'une caméra EMCCD les impacts individuels de photons en aval d'une paire de fentes d'Young. Le bouton "Run" permet de déclencher l'accumulation des impacts successifs. Vous pouvez comparer le résultat obtenu en l'absence d'éclairement ou en utilisant une diode électroluminescente (LED) bleue ou verte. L'apparition progressive des franges d'interférences illustre la nature à la fois ondulatoire et corpusculaire de la lumière. Il est toutefois important de noter que la source n'est pas une source de photons uniques mais simplement une LED fortement atténuée. On pourra consulter V. Jacques et al., Eur. Phys. J. D 35, 561–565 (2005) pour une expérience de construction des franges d'Young effectuée avec une véritable source de photons uniques.

Outre le choix de la LED utilisée, vous pouvez régler les paramètres suivants :

Temps d’exposition de la caméra : plus sa valeur est élevée, plus on s’éloigne du régime de photon unique.
Seuil : seuil de détection en nombre de photoélectrons amplifiés permettant de discriminer le signal du bruit.

Réservations

Il est possible de réserver un créneau si vous souhaitez vous assurer de la disponibilité du laboratoire à une date ultérieure, par exemple si le laboratoire n'est pas accessible actuellement ou pour faire une démonstration devant vos étudiants.

Crédits

Ce laboratoire en ligne a été développé de 2018 à 2021 par trois équipes successives d'élèves ingénieurs de l'Ecole polytechnique dans le cadre de leurs projets scientifiques collectifs:

X2017 : Elia Azar, Philippine Burdeau, Axel Lévy, Pablo Richard, Arnaud Sarfati
X2018 : Gabriel Billiet, Matthieu Boulanger, Cyril Miras, Louis Pagot, Xuan-Du Trinh
X2019 : Auriane Huyghues-Despointes, Pauline Garelli, Jacques De Garidel Thoron, Jean-Baptiste Moussa, Joseph Roux de Bézieux

Le projet a été encadré pendant ces trois années consécutives par Manuel Joffre et Daniel Suchet. Nous remercions Nicolas Olivier pour son aide précieuse dans l'utilisation des deux caméras EMCCD qui ont été successivement utilisées pour l'expérience. Le département de physique de l'Institut polytechnique de Paris est enfin remercié pour son soutien financier.

This remote lab allows you to control the experiment shown below, consisting of the detection with an EMCCD camera of individual impacts of photons behind a pair of Young slits. By cliking on the "Run" button you can start data accumulation and observe in the image on the left the photons detected on the 512x512 pixel camera. You can compare the results obtained without light or with a green or blue light-emitting diode (LED). This allows to observe the progressive buildup of the Young fringes and thus illustrates the wave-particule duality in the case of light. However, bear in mind that the source used here is just a conventional LED which is strongly attenuated, so that the experiment does not constitue a proof of the corpuscular nature of light. This would require the use of a true single-photon source, as performed for example by V. Jacques et al., Eur. Phys. J. D 35, 561–565 (2005).

The toolbar also allows you to adjust the following parameters:

Camera exposure time
Threshold: Detection threshold in terms of amplified photoelectrons, used to discriminate the signal (a single-photon detection event) from the noise.

Reservations

It is possible to book a time slot if you wish to make sure you can access the remote lab at a later time, for example if the lab is not currently available or you need to make a demonstration before your students.

Credits

This remote lab has been developed from 2018 till 2021 by three succesive teams of students from Ecole polytechnique, during their scientific projects:

X2017 : Elia Azar, Philippine Burdeau, Axel Lévy, Pablo Richard, Arnaud Sarfati
X2018 : Gabriel Billiet, Matthieu Boulanger, Cyril Miras, Louis Pagot, Xuan-Du Trinh
X2019 : Auriane Huyghues-Despointes, Pauline Garelli, Jacques De Garidel Thoron, Jean-Baptiste Moussa, Joseph Roux de Bézieux

During these three years, the project has been supervised by Manuel Joffre and Daniel Suchet. We thank Nicolas Olivier for his fruitful collaboration in controlling the two EMCCD camera successively used in the experiment. The Physics department of Institut polytechnique de Paris is also thanked for its financial support.