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Introduction to quantum optics and quantum technologies
01DOMKG
A.A. 2022/23
Course Language
Inglese
Degree programme(s)
Doctorate Research in Fisica - Torino
Course structure
| Teaching | Hours |
|---|---|
| Lezioni | 25 |
Lecturers
| Teacher | Status | SSD | h.Les | h.Ex | h.Lab | h.Tut | Years teaching |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Genovese Marco | Tutore esterno dottorato | 25 | 0 | 0 | 0 | 4 |
Co-lectures
Context
| SSD | CFU | Activities | Area context | *** N/A *** | 5 |
|---|
Scopo del corso è di introdurre i metodi di quantizzazione dei campi con particolare riferimento al campo elettromagnetico, discutere alcuni elementi di ottica quantistica e sue applicazioni alle tecnologie quantistiche
Purpose of these lectures is:
to introduce the field quantisation with particular attention to Electromagnetic field; to present some elements of quantum optics and application to quantum technologies.
Conoscenze di base della meccanica quantistica
Basic knowledge of quantum mechanics
Fondamenti di teoria quantistica dei campi
Cos'è la teoria quantistica dei campi.Teorema di Noether e leggi di conservazione. Quantizzazione del campo bosonico. Quantizzazione del campo elettromagnetico (sia canonica che Gupta-Bleuler), Quantizzazione, caso fermionico. Cenni alla teoria delle perturbazioni. Cenni alla quantizzazione dei campi di gauge non abeliani.
Fondamenti di ottica quantistica
Stati coerenti. Cenni agli stati squeezed. Teoria quantistica della fotorivelazione. Generazione armonica ottica. Fluorescenza parametrica. Effetto Kerr e QND.
Applicazioni: l'informazione quantistica
Riepilogo di cosa sia un qubit e gli algoritmi quantistici. Comunicazione quantistica: Teletrasporto, q-swapping, etc. Cenni alla crittografia quantistica: teoria ed esperimenti. Quantum metrology,imaging and sensing
Fundamentals of quantum field theory
What is the quantum field theory. Noether theorem. Quantisation of bosonic field. Quantisation of EM field. Quantisation of fermionic field. hints to perturbation theory. Hints to non abelian fields.
Fundamental of quantum optics
Coherents states. Squeezed states. Quantum theory of photo-detection. Second harmonic Generation. Parametric down conversion. Kerr effect and QND.
Application: quantum information.
What is a qubit and quantum algorithms. Hints to quantum computation. Quantum communication: teleportation, q-swapping, etc. Hints to QKD, theory and experiments. Quantum metrology, imaging and sensing
The course will be hold since the end of December (beginning of January) in days and hours to be established with students.
In presenza
On site
Presentazione orale
Oral presentation
P.D.1-1 - Febbraio
P.D.1-1 - February