Materia

Contenido de XSL

Óptica cuántica avanzada

Datos generales de la materia

Modalidad
Presencial
Idioma
Inglés

Descripción y contextualización de la asignatura

Advanced quantum optics will take on from the compulsory first term Quantum Optics subject, and apply the fundamentals learnt there to more specific applications. In this regard, this subject will focus more on the experimental aspects of quantum optics. Half of the subject (2 credits) will be of classroom lectures, revisiting a number of legacy experiments and learning the history of their lab implementations, difficulties, achieved feats, etcetera. The second half (2 credits), there will be lab practices of some of the learnt experiments using quTools company’s quED (QUantum Entanglement Demonstrator) machine, Thorlabs’ Quantum Optics Educational Kit, and Kwan-Tek’s KWANTEACH machine.

Profesorado

NombreInstituciónCategoríaDoctor/aPerfil docenteÁreaEmail
BLANCO PILLADO, JOSE JUANUniversidad del País Vasco/Euskal Herriko UnibertsitateaVisitante IkerbaskeDoctorNo bilingüeFísica Teóricajosejuan.blanco@ehu.eus
NOVOA FERNANDEZ, DAVIDUniversidad del País Vasco/Euskal Herriko UnibertsitateaVisitante IkerbaskeDoctorNo bilingüeTeoría de la Señal y Comunicacionesdavid.novoa@ehu.eus
PALMERO LAZCOZ, MIKELUniversidad del País Vasco/Euskal Herriko UnibertsitateaProfesorado Adjunto (Ayudante Doctor/A)DoctorBilingüeFísica Aplicadamikel.palmero@ehu.eus
ZUBIA ZABALLA, JOSEBA ANDONIUniversidad del País Vasco/Euskal Herriko UnibertsitateaProfesorado Catedratico De UniversidadDoctorNo bilingüeTeoría de la Señal y Comunicacionesjoseba.zubia@ehu.eus

Competencias

DenominaciónPeso
Que los estudiantes sean capaces de resolver problemas estándar y avanzados de óptica cuántica70.0 %
Que los estudiantes sean capaces de conocer, de sintetizar y de exponer cuestiones complejas de óptica cuántica15.0 %
Que los estudiantes sean capaces de buscar y encontrar información adicional, sintetizar y exponer temas de mediana complejidad de óptica cuántica15.0 %

Tipos de docencia

TipoHoras presencialesHoras no presencialesHoras totales
Magistral243256
Seminario81220
P. de Aula81624

Sistemas de evaluación

DenominaciónPonderación mínimaPonderación máxima
Examen Oral0.0 % 50.0 %
Exposiciones50.0 % 50.0 %
Preguntas a desarrollar0.0 % 70.0 %
Trabajos Prácticos50.0 % 50.0 %

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

En caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de

una evaluación presencial, se activará una evaluación no presencial de

la que será informado el alumnado puntualmente.

Temario

List of topics covered in the theoretical part:



• Experimental Aspects of Interferometry. Single-photon Michelson interferometer (wave nature of the light), double Michelson interferometer, Hong-Ou-Mandel 2-photon interference, Franson Interference.



• Measurements and Entanglement. Violation of Bell’s inequality, Quantum Zeno effect, measurement of central wavelength, measurement of coherence length, interaction-free measurements.



• Quantum Tomography. Tomographic state reconstruction, single photon and entangled photon states, methods and application.



• Hanbury-Brown & Twiss. Particle nature of photons, wave-particle dualism (Michelson+HBT), HOM+HBT



• Experimental Aspects of Quantum Cryptography. Quantum key distribution, quantum random number generation, BB84 protocol, BBM92 protocol, Eckert protocol







List of potential experiments:



• Characterization of entanglement and quantum correlations using photon pairs



• Photon indistinguishability and Hong-Ou-Mandel interferometry



• Single-photon Michelson Interferometer



• Hanbury-Brown & Twiss effect



• BB84 cryptographic protocol



• Hands on optics: laser alignment and Mach-Zender and Michelson interferometry



• Time-resolved absorption spectroscopy



• Grangier-Roger-Aspect experiment with a with a fluorescent light source and a BBO pair source



• Hanbury-Brown & Twiss experiment with a strongly attenuated laser



Bibliografía

Bibliografía básica



Introduction to Quantum Optics, C.C. Gerry and P.L. Knight. Cambridge Univ. Press.

Elements of Quantum Optics, P. Meystre and M. Sargent II. Springer.

Quantum Optics, D.F. Walls and G. J. Milburn. Springer.

Quantum and Atom Optics, D.A. Steck (notes).

Optical Resonance and Two-Level Atoms, L. Allen and J.H. Eberly. Wiley.

Lasers, J.H. Eberly and P. Milonni. Wiley.

Quantum Continuous Variables, A Primer of Theoretical Methods, A. Serafini. CRC Press, 2017.

Lectures on Quantum Information, D. Bruss and G. Leuch Eds., Wiley VCH Verlag, 2007.

https://qutools.com/qued/ <br /><br />https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=15827 <br /><br />https://www.kwan-tek.com/ <br /><br />

Contenido de XSL

Sugerencias y solicitudes