Tesis doctoral de Jirí Svozilík
Las correlaciones cuánticas, normalmente conocidas como entanglement, son uno de los temas más estudiados y discutidos de la mecánica cuántica, desde la introducción del concepto en la década de 1930. Incluso hoy en día, una gran cantidad de esfuerzos, tanto teóricos como experimentales, se dedican en este tema, que cubre muchas áreas distintas de la física, tales como medición cuántica (quantum metrology), computación cuántica (quantum computing), comunicaciones cuánticas (quantum communications), física de estado sólido, química e incluso biología. Las tareas fundamentales de investigación que uno debe considerar en relación con entrelazamiento son: -cómo crear estados cuánticos entangled. -cómo mantener el entanglement durante la propagación, en contra de las fuentes que pueden crear de-coherencia. -cómo emplear los beneficios que el entanglement ofrece. esta tesis, dividida en cuatro capítulos, se centra en la primera y últimas tareas consideradas. En el capítulo 1, se da una breve introducción y una visión general de lo que es el entrelazamiento (entanglement), empezando por el famoso artículo de einstein, podolosky y rosen, y continuando con la formulación de john bell de las llamados desigualdades de bell. Definimos aquí conceptos generales acerca de los estados cuánticos enrelazados e introducimos algunas medidas de entrelazamiento importantes, que se utilizan posteriormente a lo largo de toda la tesis. En este capítulo, algunas fuentes de partículas entrelazadas (fotones) se mencionan brevemente. La importancia se pone en fuentes basadas en el proceso no lineal de generación paramétrica espontánea (spdc, spontaneous parametric down conversion). La última parte de este capítulo está dedicado a mencionar algunas aplicaciones que se benefician de la utilización de estados entrelazados. el capítulo 2 se dedica al estudio sistemático de la generación de pares de fotones entrelazados, o no, en guías semiconductores de tipo bragg. En primer lugar, se presenta una fuente de pares de fotones espectralmente no correlacionados, lo que se puede conseguir utilizando la geometría adecuada y la adecuada dispersión del material, a través del diseño estructural de las guías de onda. En segundo lugar, las guías de onda de bragg se diseñan de manera que dan como resultado la generación de pares de fotones entrelazados en el grado de libertad de polarización con un ancho de banda grande. Finalmente, se presentan resultados experimentales de pares de fotones generados en este tipo de estructuras. en el capítulo 3, se explora la viabilidad de la generación de pares de fotones entrelazados en el grado espacial de libertad, es decir, en el momento angular orbital (oam). En primer lugar, se investiga cómo crear un espacio de hilbert altamente multidimensional utilizando modos oam para ello se ahce uso de materiales no lineales con chirped-qausi-phase-matching. Aquí mostramos cómo un aumento del chirp puede aumentar efectivamente el número de schmidt en varios órdenes de magnitud. En segundo lugar, se investiga como fibras de vidrio con un núcleo en forma de anillo son capaces de generar y propagar los modos con oam más simples. el capítulo 4 se dedica a la localización anderson y a los llamados paseos aleatorios cuánticos (quantum random walks). En primer lugar se presenta una propuesta experimetnal para la realización de un paseo aleatorio discreto cuántico utilizando un interferómetro mach-zehnder con un modulador espacial de luz, que nos permite introducir diferentes tipos de ruido con diferentes tipos de estadística. En segundo lugar, se muestra cómo la localización transveral anderson de luz parcialmente coherente se puede estudiar haciendo uso de pares de fotones entrelazado.
Datos académicos de la tesis doctoral «Photonic entanglement: new sources and new applications«
- Título de la tesis: Photonic entanglement: new sources and new applications
- Autor: Jirí Svozilík
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 17/10/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan Pérez Torres
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ramon Corbalan yuste
- german José de Valcarcel gonzalvo (vocal)
- (vocal)
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