Ottica Quantistica 2 – Due fotoni e altro

Descrizione

“Ottica Quantistica 1, Fotoni Singoli”, ha permesso agli studenti di essere introdotti ai principi base della quantizzazione della luce e al formalismo standard dell'Ottica Quantistica. Tutti gli esempi sono stati presi in fenomeni di singolo fotone, comprese applicazioni alle tecnologie quantistiche.
Nello stesso spirito, "Quantum Optics 2, Two photons and more", consentirà agli studenti di utilizzare il formalismo dell'ottica quantistica per descrivere il fotone entangled, una caratteristica unica alla radice della seconda rivoluzione quantistica e delle sue applicazioni alle tecnologie quantistiche. Gli studenti scopriranno anche come il formalismo dell'ottica quantistica consente di descrivere la luce classica, coerente come la luce laser o incoerente come la radiazione termica. Usando una descrizione di molti fotoni, è possibile derivare il cosiddetto Standard Quantum Limit (SQL), che si applica alla luce classica, e capire come nuovi tipi di stati quantici di luce, come gli stati di luce compressa, consentono di battere l'SQL, una delle conquiste della metrologia quantistica. Verranno presentati diversi esempi di tecnologie quantistiche basate su fotoni entangled, in primo luogo nella comunicazione quantistica, in particolare il teletrasporto quantistico e la crittografia quantistica. Verranno inoltre presentati il Quantum Computing e la Quantum Simulation, compresi alcuni approfondimenti sul calcolo NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum) recentemente proposto, che solleva una seria speranza di dimostrare, in un prossimo futuro, il vantaggio quantistico attivamente ricercato, ovvero la possibilità di effettuare calcoli esponenzialmente più velocemente che con i computer classici.