Основы квантовой оптики и информатики

Проф. Татьяна Юрьевна Голубева
Вопросы к коллоквиуму:
-
Квантование полевого осциллятора в резонаторе. Канонически сопряженная пара.
-
Операторы рождения и уничтожения квантов: гамильтониан осциллятора, коммутатор, оператор числа частиц, обобщение на случай многомодовых полей.
-
Состояние Фока: свойства, связь с операторами рождения и уничтожения квантов.
-
Квантовые флуктуации электрического поля. Вакуумные флуктуации. Параметр Манделя.
-
Операторы квадратур поля и их свойства. Коммутатор квадратур, соотношение неопределенности. Отображение на фазовой плоскости.
-
Когерентные состояния и их свойства. Параметр Манделя для когерентного состояния. Распределение Пуассона.
-
Квадратуры когерентного состояния. Оператор смещения. Сжатые состояния. Оператор сжатия. Детектирование квадратурно сжатого состояния. Амплитудно- и фазово-сжатый свет. Использование сжатого света в LIGO.
-
Генерация сжатых состояний. Вырожденный параметрический усилитель.
-
Перепутанные состояния. Состояния Белла. Генерация перепутанных состояний в параметрических кристаллах. Фазовый синхронизм I и II типов. Квадратурное перепутывание.
-
ЭПР-парадокс и концепция скрытых переменных. Неравенства Белла. Граница Цирельсона. Экспериментальная проверка неравенств Белла (эксперимент с поляризованными фотонами).
-
Интерференция двух неразличимых фотонов. Эффект Хонга-У-Манделя.
-
Телепортация квантового состояния. Эксперимент по телепортации кубита.
-
Измерение состояний Белла. Преобразование состояний Белла на светоделителе. Условная телепортация. Различение всех состояний Белла (эксперимент).
-
Квантовая криптография. Протокол ВВ84.