Física (plan 2002) 2024-2

Optativas, Introducción a la Óptica Cuántica

Bienvenidos al curso de Introducción a la Óptica Cuántica. Este fascinante campo de la física nos sumerge en el intrigante mundo de la mecánica cuántica aplicada a los fenómenos ópticos. A lo largo de este curso, exploraremos los principios fundamentales que gobiernan la interacción entre la luz y la materia a nivel cuántico. Desde la dualidad onda-partícula hasta los experimentos de interferencia cuántica, abordaremos conceptos esenciales que han redefinido nuestra comprensión de la naturaleza de la luz y la realidad misma.

Este curso adoptará un enfoque teórico-experimental, combinando la comprensión conceptual profunda con la aplicación práctica a través de experimentos clave en el laboratorio. Estarán inmersos en la teoría detrás de la Óptica Cuántica y, al mismo tiempo, tendrán la oportunidad de realizar experimentos que ilustran de manera tangible los fenómenos cuánticos estudiados.

Reunion para definir horario, miercoles 31 de enero a las 12:00pm en el taller de Optica Avanzada, edificio Tlahuizcalpan.

El horario quedó Lunes y Miércoles de 12 a 2 pm

Recomendamos ampliamente haber llevado y aprovado los cursos de: Algebra Lineal, Introducción a la física cuántica y Óptica.

Forma de Evaluación:

50% Tareas (Individual)

50% Reportes (En equipo)

Temario:

1. Cuantización del Campo.

Óptica no lineal (perspectiva cuántica)

Espacio fase óptico

2. Estadísticas de la Luz.

Térmica.

Coherente.

Cuántica.

3. Coherencia Cuántica.

Correlación espacial.

El divisor de haz.

Fuentes cuánticas (la existencia del fotón)

Interferencia cuántica.

SPDC

4. Enredamiento (Desigualdad de Bell).
5. Conceptos básicos de Información Cuántica experimental.

Prácticas:

1. Distribución espacial SPDC.
2. Interferencia con fotones (Doble rendija)
3. Estadísticas de la luz.
4. Existencia del fotón.
5. Desigualdad de Bell.

Bibliografía:

“Introductory quantum optics” de Christopher Gerry y Peter Knight, Ed. Cambridge University Press (2005).

“Spatial correlation of photon pairs in spontaneous parametric down-convertion”, L.M.

Procopio, O. Rosas-Ortiz, V Velázquez. https://doi.org/10.1063/1.3507428 .

“Experimental Evidence for a Photon Anticorrelation Effect on a Beam Splitter: A New Light on Single-Photon Interference”, Ph Grangier, G. Roger, Alain Aspect. DOI:10.1209/02955075/1/4/004

"The quantum beam splitter revisited without a vacuum state", Alexander Nahmad et. al. Revista Mexicana de Física E, vol. 19 No.1, 010210(2022)1-7.https://doi.org/10.31349/RevMexFisE.19.010210

“Comparing measurements of g 2 (0) performed with different coincidence detection techniques”, M Beck. https://doi.org/10.1364/JOSAB.24.002972

“Experimento cuántico de Young”, Raúl Caudillo Viurquez, Tesis de Lic. Facultad de Ciencias, UNAM, https://repositorio.unam.mx/contenidos/194294.

“Desigualdades de Bell: Un experimento sencillo para Licenciatura”, U.A. Aceves Rodríguez, Rev. Mex. Fis E62(2016) 73-77.

“Desigualdades de Bell: Un experimento sencillo para Licenciatura” Informe académico, Apoyo de a la docencia. FC-UNAM 2016.