Herramientas para la automatización de medidas proyectivas de polarización y camino de fotones

LAURA T. KNOLL; CHRISTIAN T. SCHIMEGELOW; MIGUEL A. LAROTONDA

Villa Carlos Paz, Córdoba

Congreso; 97 Reunión Anual de Física; 2012

La caracterización de estados o procesos cuánticos es una tarea difícil. Para realizar la tomografía completa de un estado de n qubits es preciso realizar 2^(2n) mediciones, mientras que la matriz correspondiente a un proceso que opera sobre estados de n qubits está definido por 2^(4n) parámetros reales. En implementaciones fotónicas de algoritmos cuánticos, dos de los grados de libertad más utilizados son la polarización y el camino, o momento lineal. Distintas proyecciones de estados cuánticos codificados en estos grados de libertad se obtienen utilizando láminas de onda y combinaciones de interferómetros y placas de fase, respectivamente. En este trabajo se presenta un conjunto de herramientas que permiten realizar la caracterización completa de estados de polarización y camino en forma automática, con especial énfasis en la implementación práctica a partir de componentes disponibles en el mercado local. La precisión angular con la que se pueden posicionar las láminas de onda es de un grado, mientras que para el posicionamiento de las placas de fase se obtiene una precisión en la fase del interferómetro de dos grados. Promediando cada medición durante 1s, en menos de 20s se pueden obtener todas las medidas requeridas para hacer una caracterización tomográfica completa del estado cuántico de dos qubits, o para medir las desigualdades de Bell. Se discute además la aplicación de estos módulos en el corto plazo en un experimento de teleportación con fotones entrelazados en polarización y camino.