Reference number : 172-2022-2023-Q2-992335, amendment number : , agreement type : G, recipient legal name : University of Waterloo, recipient country : CA, recipient province : ON, recipient city : Waterloo|Waterloo, recipient postal code : N2L 3G1, program name english : Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives, program name french : Programme de collaboration en science, en technologie et en innovation - Initiatives de collaboration en R-D, program purpose english : Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas., program purpose french : Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires., agreement title english : Ultrafast quantum sensing of entangled photon pairs, agreement title french : Détection quantique ultrarapide des paires de photons intriqués, agreement number : 992335, agreement value : 127050.0, agreement start date : 2022-07-15, agreement end date : 2025-07-14, description english : The goal is to develop ultrafast pulse sensing methods for single photons with a measurement efficiency three orders of magnitude higher than previous experiments. This project combines work from two different labs: A highefficiency ultrafast Kerr switch developed by the NRC group, and a QuantumFROG technique designed to measure the amplitude and phase of an energytime entangled state developed by the Waterloo group. The Kerr switch will replace the temporal measurement technique in Quantum-FROG to increase detection efficiency. To effectively combine the work from these two labs, theoretical and experimental milestones must be met. A propagation model that accurately accounts for dispersion and Kerr nonlinearity must be built. Two Kerr switches, one for each photon in an entangled pair, must be built and optimized for switching speed and efficiency. Lastly, the algorithm that recovers amplitude and phase of the entangled state must be modified to work with finite time resolution., description french : Ce projet vise à créer des méthodes ultrarapides de détection d’impulsions à un seul photon avec une efficacité de mesure supérieure de trois ordres de grandeur à celle obtenue lors d’expériences antérieures. Il s’appuie sur les résultats des travaux de deux laboratoires distincts : un commutateur à effet Kerr ultrarapide à rendement élevé qui a été mis au point par le groupe du CNRC, et une technique de commutation quantique, dite « Quantum-FROG », conçue par le groupe de Waterloo pour mesurer l’amplitude et la phase d’un état intriqué en énergie-temps. Le commutateur à effet Kerr remplacera la technique de mesure temporelle du Quantum-FROG pour accroître l’efficacité de détection. Certaines étapes théoriques et expérimentales doivent être franchies pour combiner les travaux de ces deux laboratoires. Il convient de concevoir un modèle de propagation qui tient compte avec exactitude de la dispersion et de la non-linéarité Kerr. Deux commutateurs à effet Kerr — un pour chacun des photons de la paire intriquée — doivent être conçus et optimisés pour assurer la rapidité et l’efficacité de la commutation. Enfin, l’algorithme qui sert à mesurer l’amplitude et la phase de l’état intriqué doit être modifié pour fonctionner avec une résolution temporelle finie., expected results english : In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems., expected results french : À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides., additional information english : nan, additional information french : nan, owner organization : nrc-cnrc, owner organization title : National Research Council Canada | Conseil national de recherches Canada