Łamanie nierówności Bella (CHSH) dla polaryzacyjnie splątanych par fotonów

Zagadnienia do opracowania

1. Opis układów złożonych w teorii klasycznej i kwantowej.
2. Założenia i wyprowadzenie nierówności CHSH.
3. Stany produktowe i splątane dla dwóch układów kwantowych.
4. Opis stanów polaryzacji fotonów.
5. Stany Bella dla polaryzacji pary fotonów; łamanie nierówności Bella w tych stanach.
6. Konsekwencje fizyczne złamania nierówności CHSH.
7. Zjawisko dwójłomności naturalnej.
8. Działanie płytki opóźniającej.
9. Polaryzatory światła. Polaryzator Glana-Thompsona.
10. Parametryczny podział częstotliwości.
11. Budowa i zasada działania laserów półprzewodnikowych.

Zestaw przyrządów

1. Laser półprzewodnikowy ( λ = 401,5 nm ; 10 mW).
2. 3 zwierciadła.
3. Soczewki.
4. Półfalówka.
5. 2 polaryzatory.
6. Kryształ dwójłomny YVO₄.
7. Kryształ nieliniowy BBO ( β – BaB₂O₄).
8. Optyczne sprzęgacze światłowodowe.
9. Jednomodowe światłowody.
10. Filtry pasmowe.
11. Detektor pojedynczych fotonów.

Literatura

1. W. A. Shurcliff, S.S. Ballard – „Światło spolaryzowane”, PWN, Poznań 1968.
2. M. Le Bellac – „Wstęp do informatyki kwantowej”, PWN, Warszawa 2011.
3. W. Demtröder – „Spektroskopia laserowa”, PWN, Warszawa 1993.
4. B. Ziętek – „Optoelektronika”, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń 2005.
5. B. Ziętek – „Lasery”, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń 2009.
6. A. Zeilinger  – „Świat Nauki”, Lipiec 2000.
7. M. Alicka, R. Alicki – „Pracownia Informacji Kwantowej / Quantum Information Laboratory”, skrypt Uniwersytetu Gdańskiego, 2011.
8. M. Nielsen, I. Chuang  – ”Quantum Computation and Quantum Communication”, Cambridge, London 2000.
9. L. Mandel, E. Wolf – “Optical Coherence and Quantum Optics”, Cambridge 1995.
10. D. Greenberger, A. Zeilinger – “Physics World”, 8 , Nr 9, 33 ( 1995).
11. W. A. Shurcliff, S.S. Ballard – “Polarized Light”, Princeton 1964.
12. M. Born, E. Wolf – “Principles of Optics”, Cambridge University Press, Cambridge 1999.
13. O. Svelto – “Principles of Lasers”, Plenum, New York 1998.
14. W.S.C. Chang – “Principles of Lasers and Optics”, Cambridge University Press, 2005.
15. J.A. Buck – “Fundamentals of Optical Fibres”, NJ: Wiley – Interscience, Hoboken, 2004.
16. A. Peres – “Quantum Theory: Concepts and Methods”, Kluwer Academic Publishers, 1993.
17. W. Demtröder – “Atoms, Molecules and Photons: an Introduction to Atomic – , Molecular – and Quantum – Physics”, Springer, Berlin 2006.
18. D. Dehlinger, M.W. Mitchell – “Entangled photon apparatus for the undergraduate laboratory”, Am. J. Phys. 70, 989 – 901 (2002).
19. S. Nakamura, G. Fasol – ”The blue laser diode”, Springer, Heidelberg 1997.
20. H. Paul – “Introduction Quantum Optics from Light Quanta to Teleportation”, Cambridge University Press, Cambridge 2004.
21. M. Le Bellac – „A Short Introduction to Quantum Information and Quantum Computation”, Cambridge University Press , Cambridge 2006.