P1041206 - Óptica Cuántica (Módulo I:) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 30.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 8.00
• Clase Interactiva Seminario: 16.00
• Horas de Titorías: 6.00
• Total: 60.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
• Departamentos: Física Aplicada
• Áreas: Óptica
• Centro: Facultade de Física
• Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)

Profesores

Nome	Coordinador
Liñares Beiras, Jesús.	SI
PRIETO BLANCO, XESUS.	NON

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	NON	NON
Grupo /CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	NON	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Obxectivos da materia
1.-Comprender de xeito heurístico e formal a cuantización da luz; aprender a formalizar e a saber analizar diferentes estados cuánticos de luz; asemade, saber transformar (manipular) estados cuánticos de luz con sistemas ópticos simples.
2.Adquisición de coñecementos sobre do proceso cuántico da Interacción Luz-Materia (ILM), tanto microscópica coma macroscópica, usando a teoría totalmente cuántica, comprobando que contén á teoría semiclásica.
3.-Estudo da coherencia cuántica que atinxe ó estudo da interferencia cuántica, ó estudo do ruido cuántico, ó estudo de estados cuánticos operativos (é dicir, ben implementados na práctica) coma os apremados, os entretecidos, etc., e todo isto completado co estudo cuántico de diferentes sistemas ópticos xeradores de ditos estados cuánticos, e ademais coa descrición de posibeis aplicacións.


Contidos
-Luz Cuántica: Introducción Heurística. Introducción aos modos ópticos; oscilador harmónico cuántico; estados cuánticos de luz; modos ópticos e luz cuántica; excitación térmica de fotóns; estados case-clásicos de luz (luz láser; detección fotónica; emisión-absorción de fotóns; amplificación fotónica no láser; poboación fotónica no láser.

-Cuantización da Luz e Operadores Opto-Cuánticos. O campo óptico clásico; cuantización do campo óptico; estados número ou de Fock; estados entretecidos; operador momento Lineal; operador de espín; operadores Stokes; estudo cuántico de polarizadores e retardadores.

-Estados Cuánticos de Luz Puros e Mestura. Estados coherentes: propiedades; estados coherentes: polarización; estados de Schroedinger; propagación temporal de estados cuánticos; estados puros e mestura de luz cuántica; estados apremados; operador intensidade óptica.

-Interferencia e Coherencia Cuántica da Luz. Operador intensidade de Glauber; fundamentos da interferencia óptica cuántica; estudo cuántico do divisor de feixe; transformacións de ruido cuántico; estudo cuántico do interferómetro Mach-Zehnder; estudo cuántico do interferómetro de Young; coherencia clásica e cuántica de primeira e segunda orde; experimento HB-T con estados número ou de Fock; interferómetro de Hanbury-Brown e Twiss (HB-T); interferencia de estados cuánticos de dous fotóns.


Bibliografía básica e complementaria
1.-Loudon, R., 2003. The Quantum Theory of Light, Oxford University Press
2.-Mandel, L., Wolf, E., 1995. Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press
3.-Thyagarajan, K., Ghatak, A.K., 1981. Laser: Theory and Applications, Plenum Press
4.-Fox, M, 2005. Quantum Optics, Oxford University Press
5.-Yariv, A., 1975. Quantum Electronics, John Wiley and Sons Inc.

Competencias
-Saber describir cuanticamente tanto sistemas ópticos, co obxecto de utilizar-manipular luz cuántica, coma sistemas xeradores de luz cuántica.
-Saber deseñar sistemas e técnicas de detección fotónica para identificar e poder caracterizar estados cuánticos de luz.
-Saber como implementar transformacións (manipulación) de estados cuánticos, e saber usalas para deseñar aplicacións relevantes no eido da fotónica aplicada.

Metodoloxía da ensinanza
1.-Organización temporal e método de explicación: impartiranse as horas semanais de clase presencial segundo o calendario oficial do Máster, nas que se explicarán os contidos teóricos da materia, introducindo exercicios e problemas ilustrativos e/ou crarexatorios dos ditos contidos.
2.-Ós alumnos váiselles fornecendo dun material que abrangue tanto o desenvolvemento dos contidos teóricos que se explican na aula, subliñando que non son apuntamentos senón un material de seguimento, coma os enunciados de exercicios e problemas; este material, na súa meirande parte, tentarase que sexa en soporte electrónico.
3.-Actividade de Reforzo de conceptos e destrezas formais: despois de impartidos un certo número de contidos proporáselles ós estudantes a resolución de exercicios, e/ou problemas, e/ou a realización de actividades, que lles permita actualizar-lembrar e afondar nos contidos. Os ditos exercicios, problemas e actividades deberán ser feitos (opcional) e ser entregados ó profesor (en soporte electrónico en formato pdf ou en soporte estándar); posteriormente serán corrixidos e devoltos ós alumnos, xunto cunha cualificación (nota numérica) que computará no sistema de avaliación.

Sistema de evaluación
1.-Avaliación da Actividade de Reforzo: computará o 100% da cualificación final (opcionalmente os exercicios, problemas e actividades pódense refacer segundo as correccións feitas polo Profesor para subi-la cualificación dos mesmos); no caso de que o alumno non supere a materia por esta vía de avaliación, ou non desexe seguila, ou mesmo desexe subi-la súa cualificación, entón o alumno deberá usa-la vía de Avaliación por Exame Final, indicada no punto 2.
2.-Avaliación por Exame Final: será unha proba escrita (exame final) presencial sobre dos contidos da materia. O exame farase con todo o material que o estudante considere oportuno (libros, apuntamentos, ordenador portátil,…).
3.-De non superar esta proba o alumno poderá presentarse á unha proba extraordinaria ou de recuperación tal e coma se estableza na organización do Máster, e de novo nos termos indicados no punto 2.

Tempo de estudo e traballo persoal
6 ECTS

Horas presenciais:
-Expositivo-Interactivas: 55 horas
-Titorías: 5 horas

Horas non presenciais adicadas a:
-Estudo dos contidos teóricos (conceptuais-formais)
-Realización de problemas/actividades
-Reelaboración de problemas/actividades


Recomendacións para o estudo da materia
Recoméndase que o alumno teña coñecementos de Optica Clásica e algúns coñecementos de Física Cuántica, e sobre de todo que faga (e refaga) os exercicios, problemas e actividades propostos con constancia.