مورد إلكتروني
QUANTUM ENGINEERING AT THE SINGLE PHOTON LEVEL
| العنوان: | QUANTUM ENGINEERING AT THE SINGLE PHOTON LEVEL |
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| بيانات النشر: | Italy Università degli Studi di Milano-Bicocca 2021-04-16T11:03:08Z 2021-04-16T11:02:37Z 2021-04-15T00:00:00+02:00 2021-04-16T11:02:30Z 2021-04-16T11:02:30Z |
| تفاصيل مُضافة: | 4403 DIPARTIMENTO DI SCIENZA DEI MATERIALI AREA MIN. 02 - SCIENZE FISICHE |
| نوع الوثيقة: | Electronic Resource |
| مستخلص: | FOGNINI, ANDREAS WALTER open Advances in the field of quantum computation could disclose powerful means applicable in many areas of research such as life sciences and metrology among others. However, concerning the field of telecommunication, the so-called “quantum supremacy” in computational power provided by quantum computers poses a huge threat to classical encryption schemes making the transmission of sensitive data unsafe. Progress in Quantum Key Distribution has demonstrated to solve the issue of eavesdropping by using photon qubits but only in short-range transfer. In order to enhance the reliability and range of the quantum communication protocols, the source of photons have to comply with stringent requirements like high single-photon purity, near-to-perfect entanglement, high brightness and high operation rate. With this thesis we have presented and confirmed a model that predicts consistently the entanglement evolution for an AlGaAs quantum dot. This system seems not to suffer from any dephasing mechanism if pumped with two-photon resonant excitation. The experimental results point out that the behavior of these solid-state emitters only depend on the exciton precession, especially considering that AlGaAs Qdots do possess significant nuclear spin. Thus, we could infer that the interaction between the charge carriers involved in the emission and the nuclei is not a relevant dephasing mechanism within the time of the exciton radiative decay. We show that, although no dephasing mechanism occurs for the quantum dot under investigation, reaching a steady concurrence level of one during the whole radiative decay, that indicates perfect entanglement, does still remain a challenge. In light of these findings, we present here two possible workarounds. First, by improving the time resolution of the detection system we aimed at increasing the measurable degree of entanglement, because, according to the theoretical model, the concurrence is lowered by the timing jitter of the detection system. T I progressi nel campo del calcolo quantistico potrebbero fornire rilevanti applicazioni in molte aree di ricerca come la biologia e la metrologia su tutte. Tuttavia, per quanto riguarda il campo delle telecomunicazioni, la cosiddetta "supremazia quantistica" nella potenza di calcolo del computer quantistico rappresenta un’enorme minaccia per gli schemi di crittografia classici, mettendo a rischio la riservatezza di dati sensibili. I progressi nella distribuzione delle chiavi quantistiche hanno dimostrato di poter risolvere il problema dell’eavesdropping utilizzando qubit di fotoni ma nel solo caso di trasferimento a corto raggio. Per migliorare l’affidabilità e il raggio dei protocolli di comunicazione quantistica, la sorgente dei fotoni deve soddisfare requisiti rigorosi come l’elevata purezza di singolo fotone, l’entanglement quasi perfetto, l’elevata luminosità e l’elevata velocità di funzionamento. Con questa tesi abbiamo presentato e confermato un modello che predice in maniera consistente l’evoluzione dell’entanglement per un quantum dot di AlGaAs che sembra non soffrire di alcun meccanismo di sfasamento se pompato con un’eccitazione risonante a due fotoni. I risultati sperimentali sottolineano che il comportamento di questi emettitori a stato solido dipende solo dalla precessione degli eccitoni, soprattutto considerando che i quantum dots di AlGaAs possiedono uno spin nucleare significativo. Pertanto, si potrebbe dedurre che l’interazione tra i portatori di carica coinvolti nell’emissione e i nuclei non sia un meccanismo di sfasamento rilevante entro il tempo di decadimento radiativo dell’eccitone. Inoltre, in questo manoscritto si dimostra che, sebbene non si verifichi alcun meccanismo di sfasamento nel quantum dot in esame, il raggiungimento di un livello di concorrenza pari a uno, sinonimo di entanglement perfetto, rimane un compito difficile. Alla luce di questi risultati, presentiamo due possibili soluzioni. Innanzitutto, il miglioramento della risoluzio 1 open Guardiani, A |
| مصطلحات الفهرس: | punti quantici; singoli fotoni; SNSPD; modulazione di fase; entanglement, quantum dots; single-photons; SNSPD; phase modulation; entanglement, punti quantici, singoli fotoni, SNSPD, modulazione di fase, entanglement, quantum dots, single-photons, phase modulation, Tesi di dottorato, Pubblicazioni::07 - Tesi di dottorato Bicocca post 2009, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| URL: | |
| الإتاحة: | Open access content. Open access content |
| ملاحظة: | 33 2019/2020 application/pdf English |
| أرقام أخرى: | ITBAO oai:boa.unimib.it:10281/311352 (2021). QUANTUM ENGINEERING AT THE SINGLE PHOTON LEVEL. (Tesi di dottorato, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2021). 1308910634 |
| المصدر المساهم: | BICOCCA OPEN ARCH From OAIster®, provided by the OCLC Cooperative. |
| رقم الأكسشن: | edsoai.on1308910634 |
| قاعدة البيانات: | OAIster |
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