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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.43.2018.tde-27072018-034402
Document
Author
Full name
Pablo Jaime Palacios Avila
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Nussenzveig, Paulo Alberto (President)
Barbosa, Felippe Alexandre Silva
Wiederhecker, Gustavo Silva
Title in Portuguese
Fonte de luz coerente na banda C de telecomunicações e uso em chips de Si3N4
Keywords in Portuguese
microrressoadores
mistura de quatro ondas
Oscilador paramétrico ótico
tecnologia CMOS.
Abstract in Portuguese
Os estados emaranhados da luz são de grande importância para protocolos de comunicação quântica. Uma das principais fontes que vem sendo estudada no Laboratório de Manipulação Coerente de Átomos e Luz - LMCAL é o oscilador paramétrico ótico (OPO) no qual, através de processos paramétricos não lineares de segunda e terceira ordem (x(2) e x(3)), são produzidos feixes intensos que apresentam correlações quânticas. Recentemente, o LMCAL vem explorando o processo de mistura de quatro ondas (fenômeno derivado da susceptibilidade de terceira ordem x(3)) como fonte geradora de feixes emaranhados. Inicialmente, foi realizado a partir de células de rubídio e agora, em colaboração com o grupo de pesquisa da Profa. Michal Lipson da Universidade de Columbia, em chips de nitreto de silício (Si3N4); permitindo assim possibilidades de modulação ultra-rápida, confinamento de luz em volumes muito reduzidos, além da ótica não-linear do OPO. O presente projeto visa estudar as propriedades quânticas da luz nos OPOs em chips de silício, permitindo que sistemas muito eficientes em informação clássica possam ser usados também para implementação de protocolos de informação quântica.
Title in English
Coherent light source on C-band telecom and use on Si3N4 chips
Keywords in English
CMOS technology
four-wave mixing
microring resonators
Optical parametric oscillator
Abstract in English
Entangled States of light beams are of great importance for quantum communication protocols. One of the most relevant source of such states which is being studied at the Laboratory of Coherent Manipulation of Atoms and Light - LMCAL (in portuguese) is the Optical Parametric Oscillator (OPO) which through second and third order nonlinear parametric processes (x(2) and x(3)) produces intense fields that have quantum correlations. Recently, LMCAL is exploring four-wave mixing (FWM), a third-order nonlinear parametric process, as a source of entangled beams. Initially, on rubidium cells and now, in collaboration with Prof. Michal Lipson from the Columbia University, on silicon nitride (Si3N4) chips; opening a new avenue for ultrafast modulation, light confinement in reduced light volumes, as well as the nonlinear optics of the OPO. This project is intended to study quantum properties of light of on-chip OPOs in order to achieve the integration of these highly efficient devices for implementations of quantum information protocols.
 
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tese_Pablo.pdf (8.46 Mbytes)
Publishing Date
2018-09-06
 
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