przewidywanie i pomiar widma łącznego pary fotonów
DESCRIPTION
Przewidywanie i pomiar widma łącznego pary fotonów. Wojciech Wasilewski, Piotr Kolenderski, Konrad Banaszek Zakład Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej UMK Piotr Wasylczyk, Czesław Radzewicz Laboratorium Procesów Ultraszybkich IFD UW. Wciąż brak dobrego źródła par i pojedynczych fotonów. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Przewidywanie i pomiar widma łącznego pary fotonów
Wojciech Wasilewski, Piotr Kolenderski, Konrad Banaszek Zakład Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej UMK
Piotr Wasylczyk, Czesław RadzewiczLaboratorium Procesów Ultraszybkich IFD UW
Wciąż brak dobrego źródła par i pojedynczych fotonów
• Eksperymenty z informacją kwantową
• Obliczenia kwantowe
• Kryptografia kwantowa
Plan
• Zastosowania: co jest potrzebne?
• Generacja par w krysztale nieliniowym
• Osiągnięcia: co mamy?
• Opis pary fotonów
• Pomiar widma fotonu i pary
Zastosowania
Interferometr Hong-Ou-Mandla
Obiekt pożądania
a b
|1a|1b
p|1a|1b 1|a1|b+(1-p)|00|
|1 foton
|1k Ec(x,t) =Σck exp(ik.x-it)
|
|1c = Σck
Interferometr Hong-Ou-Mandla
|
|
| -
|
|
|
Interferencja dwóch fotonów
-400f -300f -200f -100f 0 100f 200f 300f 400f0
200
400
600
800
coin
cyd
en
ce c
ou
nts
pe
r s
delay [fs]
Kryształ nieliniowy
P = 0E + (2)EE+…
Przypadek ogólny
k3, 3
k2, 2
k1, 1
k3 =k1+ k2
3 =1+ 2
Sprawność [sin(k L/2)/k]2
L k = k3z-k1z-k2z
Typowe źródła
Typ I eoo
Typowe źródła
Typ II eoe
Typowe źródła
Typ II eoe
Typowe źródła
Typ II eoe
Przypadek ogólny
k3, 3
k2, 2
k1, 1
k3 =k1+ k2
3 =1+ 2
Amplituda sin(k L/2)/k
L k = k3z-k1z-k2z
Amplituda pary
1,k1,2 ,k2|out =
Ap(1+2,k1+k2) sin(k L/2)/k
|1,k1
|2,k2
1+2, k1+k2
Para w epoce światłowodów
1,2|out =
|1
|2
1+2, 11/c+22/c 1
2
1| u1(k1)| 2| u2(k2)|out
Mapa
1
3
2
13
Amplituda sin(k L/2)/k
Mapa
1
3
1,2|out=Σ j fj(1)gj(2)
Obiekt dostępny
a b
Σ j|1aj|1bj
| | 0
| 1 | | 2 |
Obiekt dostępny
a b
Σ j|1aj|1bj
| 02
|
| 12
|
| 22
|
Filtrowanie
1
3
| | 0
| 1 | | 2 |
Mapa
1
3
1,2|out=Σ j fj(1)gj(2)
Jak zmierzyć |1,2|out|2 ?
Monochromator1
Monochromator2
Y. Kim, W.P. Grice Opt. Lett. 30, 908, (2005)
Jak zmierzyć |1,2|out|2 ?
1
2
Jak to działa?
1
p
Jak to działa?
1
1
2
C
p1
2
p 2
Jak to działa?
1
2
Interferogram
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
1
2
Widmo łączne
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
1
Realizacja eksperymentalna
A co z dyspersją?
x
p
x
p
x
p ~ cos(2x/c)+1 p ~ cos(2nx/c)+1
x
A co z dyspersją?
I
x
I
x
I ~ cos(2x/c)+1 I ~ cos(2nx/c)+1
Optymalne zbieranie danych
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
1
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
1
2
Wynik
Przewidywanie
Porównanie
Podsumowanie
• Wiemy czego chcemy
• Rozumiemy działanie istniejących źródeł
• Mamy narzędzie diagnostyczne
• Szczególne zalety pojawią się w
podczerwieni
WW, P. Wasylczyk, P. Kolenderski, K. Banaszek, C. Radzewicz,Opt. Lett., w druku