Geração e caracterização de estados fotônicos emaranhados em modos espaciais e polarização
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Leonardo Teixeira Neves
Mariana Rodrigues Barros
Mariana Rodrigues Barros
Resumo
Nesse trabalho mostramos uma técnica de produção e transformação de estados quânticos fotônicos. Ela consiste na codificação de estados em feixes gaussianos paralelos, que são transformados por grades de difração. Mostramos através de resultados experimentais que essa técnica é capaz de operar em sistemas de dimensão grande (D > 2) e realizar
operações sequências, entre outras vantagens. Mostramos também que, usando o fenômeno da conversão paramétrica descendente, somos capazes de preparar dois sistemas codificados em feixes gaussianos paralelos emaranhados entre si. Finalmente, mostramos que podemos adicionar mais um grau de liberdade, a polarização, para criar estados hiper-emaranhados, i. e., emaranhados em mais de um grau de liberdade, e estados de emaranhamento híbrido, i. e., que apresentam emaranhamento entre diferentes graus de liberdade.
Abstract
In this work we present a method of preparing and operating on photonic quantum states. It consists in coding quantum states in parallel Gaussian beams, which are transformed by diffraction gratings. We show through experimental results that this technique is able to operate in high-dimentional systems (D > 2) and perform sequential operations, among
other advantages. We also show that, using the phenomenon of parametric down conversion, we are able to prepare two systems encoded in parallel Gaussian beams entangled with each other. Finally, we show that we can add one extra degree of freedom, the polarization, to create hyper-entangled states, i. e., entangled in more than one degree of freedom, and states that have hybrid entanglement, i. e., which present entanglement between different degrees of freedom.
Assunto
Óptica quântica, Conversão paramétrica descendente, Emaranhamento
Palavras-chave
Ótica quântica, Informação quântica, Medições quânticas, Processamento de informação quântica