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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2745| Generación y caracterización de ternas de fotones enredados Generation and characterization of entangled photon triplets | |
| María Corona García-Cabral | |
| ALFRED BARRY U'REN CORTES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Fibra óptica,Generación paramétrica,Fotones enredados | |
| En la actualidad existen tecnologías cuánticas que requieren de la disponibilidad de fuentes de luz no-clásica eficientes. El fenómeno de generación paramétrica descendente espontánea (SPDC) constituye un método práctico para la generación de este tipo de luz. Este método está basado en la interacción de campos electromagnéticos clásicos con materiales no-lineales por medio de procesos paramétricos. En general, el SPDC se ha utilizado e implementado experimentalmente para la generación de parejas de fotones utilizando materiales no-lineales de segundo y tercer orden. En la última década se ha buscado la manera de obtener múltiples fotones enredados. En este trabajo se presenta un estudio teórico del proceso de generación paramétrica espontánea descendente de tercer orden (TOSPDC) en materiales con una no-linealidad caracterizada por X(3), en donde se generan ternas de fotones enredados. De manera específica, consideramos la utilización de fibras ópticas ultra-delgadas como el medio no-lineal para el proceso de TOSPDC, en configuraciones en donde el empatamiento de fases se logra mediante el uso de diferentes modos transversales de propagación de la fibra, en particular cuando la luz generada se propaga en el modo fundamental y el bombeo en el primer modo excitado. Este trabajo está enfocado en proponer diseños de fuentes de ternas de fotones TOSPDC con los detalles necesarios, de tal manera que puedan ser implementados de manera experimental. Nuestro trabajo de investigación se enfoca en la descripción teórica del estado de tres fotones y en las características de empatamiento de fases de TOSPDC. Además se hace un análisis de la tasa de emisión de las fuentes propuestas en relación con los parámetros experimentales clave, como lo son la longitud de la fibra, el ancho de banda y la potencia de bombeo para cada una de las fuentes propuestas: casos de generación TOSPDC degenerada en frecuencia y no-degenerada en frecuencia. De manera adicional, se hace un estudio preliminar sobre las condiciones de empatamiento de velocidad de grupo para así lograr un control sobre las propiedades de enredamiento de las ternas de fotones emitidas. Today, recent quantum technologies need e!cient nonclasical light sources to work. The phenomenon of spontaneous parametric downconversion (SPDC) represents a practical method for the generation of this kind of light. This method is based in the interaction of classical electromagnetic fields with nonlinear materials using parametric processes. In general, the SPDC has been used and implemented in experiments for the generation of photon pairs using second and third order nonlinear materials. During the last ten years, several research groups have been looking for the way to obtain multiple entangled photons. In this work we show a theoretical study of the third order spontaneous parametric down conversion (TOSPDC) process in nonlinear materials characterized by !(3), where we have photon triplet generation. Specifically, we consider the utilization of ultra-thin optical fibers as the nonlinear media for the TOSPDC process, in configurations where the phasematching is achieved with the use of various transversal propagation modes of the fiber, particularly when the generated light propagates in the fundamental mode and the pump in the first excited mode. This work is focused in proposing designs of TOSPDC photon triplets sources with all the details in order to be implemented experimentally. Our research work is focused in the theoretical description of the three photons state and the characteristics of the TOSPDC phasematching. Also, we make an analysis of the emission rate of each of the proposal sources according to the experimental key parameters, such as fiber length, pump band width and pump power: frequency degenerates and nondegenerates TOSPDC generation cases. Additionally, we make a preliminary study about the group velocity matching conditions to achieve control over the entangled properties of the photon triplets emitted. | |
| CICESE | |
| 2012 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Corona García-Cabral, M.2012.Generación y caracterización de ternas de fotones enredados.Tesis de Doctorado en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.109 pp. | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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