Ótica Quântica e Informação Quântica

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos de base em Ótica e em Mecânica Quântica.

Métodos de Ensino

Ensino combinando componentes teórica e prática-prática, de modo a que o estudante aprenda a usar as técnicas para a abordagem da Física de Muitos Corpos. O conhecimento adquirido é cimentado pelo estudo de várias aplicações que estarão sempre presentes em todo o curso.

Resultados de Aprendizagem

O objetivo desta unidade curricular é fornecer conhecimentos aprofundados de Física na área da ótica quântica e suas aplicações tecnológicas, com relevância para a computação e a informação quânticas.

Estágio(s)

Não

Programa

1- Descrições clássica e quântica da radiação electromagnética
1.1- Estados coerentes
1.2- Sobreposição de estados coerentes e matriz densidade

2- Transições radiativas
2.1- Coeficientes de Einstein, taxas de transição e regras de selecção
2.2- Largura e forma das linhas espectrais
2.3- Lasers e masers

3- Estatística de fotões: "bunhcing" e “antibunching”

4- Interação da radiação com a matéria
4.1- Modelo de dois níveis e processos ressonantes
4.2- Campo fraco e coeficientes de Einstein
4.3- Campo forte: oscilações de Rabi e amortecimento

5- Átomos em cavidades
5.1- Cavidades óticas e acoplamento átomo-cavidade
5.2- Limite fraco e emissão espontânea. O efeito Purcell

6- Aplicações

7- Computação quântica e informação quântica

8- Criptografia quântica.

Docente(s) responsável(eis)

Maria Helena Almeida Vieira Alberto

Bibliografia

M. Fox, Quantum Optics: an introduction, Oxford University Press 2002

J. C. Garrison, R. Y. Chiao, Quantum Optics, Oxford University Press 2008

C. Gerry, P. Knight, Introdutry Quantum Optics, Cambridge University Press 2005

W. T. Silfvast, Laser Fundamentals, Cambridge University Press 2003.