Charakterizace procesu termalizace koherentních stavů pomocí homodynní detekce

Martin DOSTÁL

Bakalářská práce

Homodyne detection for characterization of coherent-state thermalization

Abstract:

Homodyne detection is a powerful tool used in many fields of optics such as optical communications and metrology. This work aims at quantum homodyne detection, which is widely used in quantum optics for the measurement of quantum states. Here we perform the detailed characterization of a time-resolved quantum homodyne detector and demonstrate its balancing and calibration. The homodyne detection is applied to the characterization of coherent state thermalization. The single-mode thermal light can be emulated by the interference of many coherent states with random phases. We show the dynamic of the transition between coherent and thermal states by mixing two and four coherent states and perform the homodyne measurement of the resulting states

Abstract:

Homodynní detekce je mocný nástroj, který se používá v mnoha odvětvích optiky, jako jsou optické komunikace a metrologie. Tato práce se zabývá kvantovou homodynní detekcí, která se používá v kvantové optice pro měření kvantových stavů. V rámci práce byla provedena detailní charakterizace homodynního detektoru s časovým rozlišením a ukázáno jeho vyvážení a kalibrace. Možnosti homodynní detekce jsou ukázány na charakterizaci procesu termalizace koherentních stavů. Jednomódové termální světlo může být připraveno interferencí mnoha koherentních stavů s náhodnými fázemi. V práci je ukázána dynamika přechodu mezi koherentním a termálním stavem pomocí interference dvou a čtyř koherentních stavů a jejich následného měření homodynním detektorem.

Keywords

homodynní detekce, homodynní tomografie, rekonstrukce kvantových stavů, termální stav, koherentní stav, korelační funkce druhého řádu, metoda maximální věrohodnosti

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: RNDr. Miroslav Ježek, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Optika a optoelektronika / Optika a optoelektronika