Fluctuacions Quàntiques en Cavitats Òptiques No Lineals
NAGIOS: RODERIC FUNCIONANDO

Fluctuacions Quàntiques en Cavitats Òptiques No Lineals

DSpace Repository

Fluctuacions Quàntiques en Cavitats Òptiques No Lineals

Show simple item record

dc.contributor.advisor Valcárcel Gonzalvo, Germán J. de
dc.contributor.advisor Roldán Serrano, Eugenio
dc.contributor.author Garcia Ferrer, Ferran Vicent
dc.contributor.other Departament d'Òptica en
dc.date.accessioned 2011-10-13T08:11:10Z
dc.date.available 2011-10-13T08:11:10Z
dc.date.issued 2011
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10550/21134
dc.description.abstract Aquesta tesi doctoral tracta sobre alguns aspectes de la generació de llum comprimida en cavitats no lineals tipus Kerr. La llum comprimida és un dels tipus de "llum quàntica", un tipus de llum que posseeix propietats relatives a les fluctuacions en els valors esperats dels seus observables de les què no es pot donar compte si no és mitjançant l'ús de la teoria quàntica de la radiació. L'estat buit del camp electromagnètic posseeix fluctuacions d'acord amb el principi d'incertitud d'Heisenberg. En aquest context, denominem llum comprimida a un tipus de radiació que presenta en algun dels seus observables fluctuacions menors que les corresponents a l'estat buit. Aquest tipus especial de radiació ha assolit força importància per diverses raons. D'una banda, permet anar més enllà dels límits de la precisió que la mecànica quàntica imposa per a les mesures realitzades emprant estats coherents - semblants als camps produïts pels làsers -. A més a més, cal afegir que una nova àrea d'aplicació ha fet créixer l'interès per la llum comprimida: el camp de la informació quàntica; coincidència d'interessos ja que compressió de la llum i entrellaçat quàntic (entanglement) són dues cares de la mateixa moneda i l'entanglement és l'element fonamental responsable dels avantatges de la informació quàntica respecte de la informació clàssica. Donat que l'estudi d'aquest tipus de llum implica l'anàlisi quàntica cal remarcar que en aquest treball únicament descriurem quànticament la radiació electromagnètica, però obviarem la quantització de la matèria i de les interaccions a les quals puguera donar lloc. Així doncs, si partim d'aquesta descripció, l'obtenció d'aquesta llum comprimida exigeix que estiga generada per processos òptics no lineals, és a dir, processos l'Hamiltonià dels quals siga no lineal en els operadors creació i destrucció quàntics. La dinàmica seguida en la interacció entre el medi no lineal i el camp electromagnètic aporta graus alts de compressió per alguns valors dels paràmetres del sistema i dels camps injectats, els punts que anomenem crítics i que corresponen als valors per als quals l'evolució del sistema presenta una bifurcació o bé perquè entra en un règim de biestabilitat o bé perquè s'engega un altre mode del camp electromagnètic. Pel que fa a les interaccions no lineals, també poden ser de diversos tipus, però les de tipus ⁽²⁾ i les del tipus χ⁽³⁾ són les més emprades, ja que les interaccions ressonants són freqüentment acompanyades de processos d'emissió espontània que devaluen la compressió. En aquesta tesi s'estudien les propietats per a produir llum comprimida de les cavitats no lineals del tipus ⁽³⁾ també conegudes com cavitats Kerr. Pel que fa a la redacció d'aquesta tesi, es pot agrupar en dos grans blocs. Per una part, hem dut a terme una contribució en el domini de les eines matemàtiques que són necessàries per estudiar aquestos processos. La nostra contribució, relativa a l'ús de les distribucions de quasiprobablitat, apareix dins d'aquesta exposició. A la segona part de la tesi s'aborden la resta d'aportacions: generació de llum amb polarització comprimida en una cavitat Kerr vectorial, obtenció de compressió no crítica per trencament espontani de la simetria de rotació i també per trencament espontani de la simetria de polarització. Aquestes dues últimes contribucions constitueixen exemples particulars d'un mecanisme de generació de llum comprimida que ha estat proposat originalment pel nostre grup d'investigació i tot fa pensar que aquesta tècnica farà possible obtenir nivells de compressió encara millors que els detectats fins aquest moment. El treball es tanca amb una recapitulació crítica dels resultats obtinguts així com de les perspectives de futur que s'obren amb la seua cloenda. en
dc.language.iso ca en
dc.subject òptica ; quàntica ; fluctuacions ; squeezing ; simetria ; fwm ; polarització en
dc.title Fluctuacions Quàntiques en Cavitats Òptiques No Lineals en
dc.type info:eu-repo/semantics/doctoralThesis en
dc.subject.unesco UNESCO::FÍSICA en
dc.subject.unesco UNESCO::FÍSICA::Óptica en
dc.description.abstractenglish This thesis treats on some aspects of the generation of squeezed light in Kerr-type non-linear optical cavities. This special type of radiation, squeezed light, has attained quite a lot importance for several reasons. On one hand, from the viewpoint of metrology, it allows going further in the precision of measurements; on the other hand, it is connected with continuous variable quantum information. As the study of squeezed light involves a quantum analysis, it is necessary to remark that in this work we shall only describe quantum mechanically the electromagnetic field, ignoring the quantization of matter, a usual procedure in this type of studies. We describe carefully several types of Kerr systems all of them involving two signal modes, which can correspond to different polarizations or to different spatial modes. Regarding the writing of the thesis, its chapters can be grouped into two blocks. In the first part we present in some detail the mathematical tools that are necessary to study these processes. There is one original contribution in this part, relative to the use of quasiprobablity distributions. In the second part we address our original contributions relative to (i) the generation of amplitude and polarization squeezing in a vectorial Kerr cavity model, and (ii) to the generation of non-critical squeezing through spontaneous symmetry breaking (of the rotational symmetry around the system axis in one case, and of the light polarization symmetry in the other case). These two last contributions constitute particular examples of a mechanism of generation of squeezed light that has been proposed originally by our group of research. Our results suggest that the spontaneous breaking of symmetries could lead to levels of squeezing larger than those reached at present. The work ends with a critical summary of the obtained results, as well as of the prospects of future. en

View       (1.362Mb)

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace

Advanced Search

Browse

Statistics