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Sviluppo di un apparato per la generazione di fotoni entangled nei gradi di libertà di polarizzazione e di momento angolare orbitale

Informazioni tesi

  Autore: Martina Esposito
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Napoli - Federico II
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: fisica
  Relatore: Lorenzo Marrucci
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 56

Questa tesi nasce della mia partecipazione all'attività di ricerca sperimentale coordinata dal dott. E. Karimi, finalizzata alla realizzazione di uno stato entangled di singolo fotone, nei gradi di libertà di momento angolare orbitale e di momento angolare di spin.
Nell'esperimento si sfrutta il fenomeno della fluorescenza parametrica (SPDC) per generare coppie di fotoni correlati in polarizzazione. I due fotoni di ciascuna coppia generata vengono separati spazialmente, uno dei due viene rivelato, funzionando da trigger, mentre l'altro è libero di essere usato come singolo fotone.
Successivamente, tramite l'uso di un dispositivo a cristalli liquidi inventato all'università di Napoli nel 2006, si implementa nel singolo fotone uno stato entangled nel gradi di libertà di momento angolare di spin e momento angolare orbitale.

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Capitolo 1 Entanglement Negli ultimi anni sono stati realizzati un numero sempre crescente di 1 esperimenti basati sul concetto quantistico di entanglement. Questo termi- ne, dicilmente traducibile in italiano, indica una particolare correlazione tra due o piu particelle, che fa s che solo lo stato complessivo di queste sia ben determinato, ma non si possa stabilire con esattezza lo stato specico della singola particella indipendentemente da quello delle altre. L’entanglement si pu o realizzare con qualsiasi tipo di particelle (atomi, ioni, etc.), nel nostro caso si e fatto uso di fotoni. Poich e una trattazione completa dell’argomento esula dagli scopi di questa tesi, in questo capitolo verranno solo introdotte le nozioni base necessarie a comprendere le propriet a degli stati entangled e ne saranno accennate le applicazioni. 1.1 Stati entangled quantistici Si consideri un sistema quantistico che puo trovarsi in due stati distin- guibilij0i ej1i , che costituiscono la base del suo spazio di Hilbert rappre- sentativo; sicamente esso puo essere costituito, ad esempio, da un fotone per cui si prendono come base due possibili valori della polarizzazione line- 1 La traduzione letterale di entanglement e intrecciamento. 1

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Parole chiave

entanglement
fluorescenza parametrica
ottica quantistica
spontaneus parametric down convertion

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