Le Centre transdisciplinaire de Recherche Optique et Information quantique " OptIQ " comprend trois équipes actives en information quantique, en optique quantique et en optique non-linéaire. Il s'agit du Service d'OPERA-Photonique (Faculté des Sciences appliquées), du Service de Théorie de l'Information et des Communications " QuIC " (Faculté des Sciences appliquées) et du Laboratoire d'Information Quantique " LIQ " ( Faculté des Sciences). Un premier domaine des activités d' OptIQ concerne l'optique guidée non linéaire. En effet le service OPERA-Photonique a développé une activité de recherche théorique et expérimentale intense au cours des 25 dernières années ayant trait à l'optique non-linéaire dans les fibres et aux phénomènes ultra-rapides. Sous l'impulsion de Philippe Emplit et Marc Haelterman, ce groupe a été l'un des précurseurs des recherches sur les solitons noirs grâce à son expertise dans la manipulation et la caractérisation d'impulsions ultra-courtes. La première expérience de soliton noir a été réalisée en 1987, en collaboration avec l'Université de Limoges. Sur la base d'investigations théoriques plus récentes menées notamment en son sein, le groupe a entrepris une activité de recherche expérimentale sur les solitons vecteur et les instabilités modulationnelles dans les fibres. Un des objectifs de cet effort de recherche est de démontrer l'existence de nouveaux phénomènes solitoniques fondamentaux, et d'analyser leur application potentielle pour les télécommunications optiques. Le service OPERA-Photonique a également initié un projet de recherche sur les sources laser à taux de répétition ultra-hauts. Des techniques de verrouillage de modes passif sont étudiées, en vue de contourner les limitations liées à la largeur de bande électronique. L'une d'entre elles est basée sur l'instabilité modulationnelle dans une cavité laser fibrée passive. Une autre technique originale, actuellement à l'étude, est le verrouillage de modes passif induit par le mélange à quatre ondes dissipatif dans les lasers fibrés dopés à l'erbium. Une deuxième orientation des activités d' OptIQ concerne l'information quantique. Il s'agit d'un domaine de recherche apparu il y a moins de dix ans, né de la prédiction théorique qu'un traitement de l'information à l'échelle quantique offre des possibilités inégalées au niveau classique. A titre d'exemple, la cryptographie quantique (c'est-à-dire l'encryptage d'un message dans les propriétés quantiques d'un porteur d'information) offre un niveau de sécurité qui n'existe pas en cryptographie classique car, à l'inverse des techniques généralement utilisées pour transmettre des données confidentielles, elle ne dépend d'aucune hypothèse calculatoire. De même, un ordinateur quantique pourrait résoudre certains problèmes computationnels beaucoup plus rapidement qu'un ordinateur classique. L'information quantique est un domaine résolument interdisciplinaire, à la frontière entre informatique théorique, physique théorique et physique expérimentale. Les équipes QuIC et LIQ collaborent activement depuis plusieurs années sur les aspects théoriques de l'information quantique. Elles ont rapidement acquis une réputation internationale dans ce domaine, attestée par leur participation commune à plusieurs projets européens en information quantique et leurs nombreuses publications dans des revues scientifiques renommées. Deux brevets ont également été déposés récemment dans le domaine de la communication et de la cryptographie quantique. Les sujets de recherche poursuivis par ces deux groupes recouvrent l'essentiel des questions étudiées en théorie de l'information quantique, soit la théorie de la mesure quantique, le clonage d'états quantiques, la cryptographie quantique, l'enchevêtrement et la non localité quantique, les algorithmes quantiques, le traitement de l'information quantique encodée dans des variables continues et les applications de l'optique quantique à l'information quantique. Le lien entre ces deux thèmes de recherche que sont l'information quantique et l'optique non linéaire se situe en optique quantique. En effet, les trois groupes qui constituent OptIQ ont décidé d'unir leurs forces afin de développer une activité expérimentale en information quantique par le biais de l'optique quantique, et en particulier par la manipulation de photons uniques se propageant dans des fibres optiques. Le choix de ce domaine est dicté par le fait qu'il permet, dès à présent, de réaliser des manipulations complexes d'information quantique et d'exploiter l'expertise théorique du groupe. D'autre part, les techniques à mettre en oeuvre sont proches de celles déjà maîtrisées par le groupe d'optique. Cette activité a, entre autres, été financée par une convention ARC " Théorie quantique de l'information et de la communication " de la Communauté Française et, plus récemment, par les projets PAI P5/18 " Photons and photonics "PAI P6-10 " Photonics@be " du gouvernement fédéral (BELSPO). Plusieurs expériences d'optique quantique réalisées dans ce cadre ont été publiées dans Physical Review Letters, la plus prestigieuse des revues de physique, telles le filtrage d'erreur pour les communications quantiques, l'implémentation en fibre des algorithmes quantiques de Deutsch-Jozsa et Bernstein-Vazirani, le pile ou face quantique. D'autres résultats concernent le développement de sources de paires de photons nouvelles basée sur la fluorescence paramétrique dans des fibres périodiquement polés, ou basée sur le mélange à quatre ondes dans des guides d'onde en silicium.