Contagem de fótons únicos com CCD em experimentos de óptica quântica

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Lucas Paresqui Berruezo
• Orientador(a): Sebastiao Jose Nascimento de Padua
• Banca de defesa: Franklin Massami Matinaga, Leonardo Teixeira Neves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Física
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVBFC5

Nesta dissertação discutimos tópicos como a teoria dos detectores de fótons, mostrando seu funcionamento, características e tipos. Além disso, vemos também a teoria de detecção quântica, a maneira com que os fótons interagem com os átomos do detector, e como funciona o processo de contagens simples e em coincidência. Estudamos um pouco da teoria de conversão paramétrica descendente para a criação de uma fonte de fótons correlacionados e fonte de fótons únicos. Discutimos a teoria de imagens fantasmas e algumas demonstrações, uma vez que ilustram bem e de maneira sucinta diversas aplicações da câmera de contagens de fótons únicos. Apresento os resultados obtidos até agora com a câmera que dispomos em nosso laboratório. Detectamos os cones dos fótons gerados pela conversão paramétrica descendente do tipo I e tipo II. Registramos padrões de interferência, imagens de fendas múltiplas e máscaras iluminadas com poucos fótons. Utilizamos a CCD para contagens de fótons em um experimento onde a imagem de um objeto é obtida através de fótons que não interagiram com o objeto, mas que fazem parte de um dos feixes da conversão paramétrica descendente estimulada. Um dos grandes motivadores de trabalhar com a câmera é a realização de experimentos de óptica quântica onde são detectados padrões espaciais. Nesse aspecto a câmera apresenta uma robustez maior uma vez que nos permite observar todo o perfil transversal de um feixe simultaneamente, algo que seria possível apenas com um arranjo de detectores.