Extraction optimale d'information

Les ondes qui se propagent dans des milieux désordonnés génèrent typiquement des motifs d'interférence complexes. Ce phénomène empêche l'utilisation des techniques d'imagerie classiques (telles que la microscopie optique ou l'imagerie ultrasonore) dans des environnements complexes, ce qui constitue un défi majeur pour l'imagerie des systèmes biologiques. Pour surmonter cette difficulté, il est nécessaire d'approfondir nos connaissances fondamentales sur la propagation des ondes dans ces milieux.

Au cours des dernières décennies, le façonnage de front d'onde en espace et en temps s'est avérée être une stratégie efficace pour contrôler et maximiser l'énergie des ondes à l'intérieur de matériaux fortement diffusants. Dans notre équipe, nous étendons cette idée et cherchons à contrôler et à maximiser la quantité d'information contenue dans les ondes diffusées que nous mesurons. Pour y parvenir, nous combinons des idées issues de la théorie des ondes et de la théorie de l'information, et nous réalisons des démonstrations expérimentales en optique et en acoustique à l'aide de technologies avancées de façonnage de front d'onde.

Références :

• D. Bouchet, S. Rotter, and A. P. Mosk, Maximum information states for coherent scattering measurements, Nature Physics 17, 564–568, 2021.

• D. Bouchet, L. M. Rachbauer, S. Rotter, A. P. Mosk, and E. Bossy, Optimal Control of Coherent Light Scattering for Binary Decision Problems, Physical Review Letters 127, 253902, 2021.

• I. Starshynov, M. Weimar, L. M. Rachbauer, G. Hackl, D. Faccio, S. Rotter, and D. Bouchet, Model-free estimation of the Cramér–Rao bound for deep learning microscopy in complex media, Nature Photonics 19, 593–600, 2025.