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[liliana arrachea]

'Óptica cuántica con electrones: analogías útiles para la producción y
detección de entrelazamiento cuántico´

Diego Frustaglia, Universidad de Sevilla
Viernes 14 hs, Aula Federman, Departamento de Fisica

Resumen:
El desarrollo de la información cuántica aplicada requiere de fuentes
fiables de
entrelazamiento. En óptica cuántica, la conversión paramétrica
espontánea es una
fuente natural de fotones entrelazados. La existencia de esta fuente junto con
medios eficientes para la distribución de fotones explica el éxito de la óptica
cuántica en comunicación de larga distancia. Por otra parte, las
nanoestructuras
electrónicas de estado sólido ofrecen ventajas para el procesamiento local de
información cuántica. Esto ha sido un estimulo para el desarrollo de
la electrónica
cuántica durante la última década. En particular, se encuentra en marcha un
programa de investigación muy activo para la "traducción" de
tecnologías ópticas de
eficiencia probada en información cuántica al ámbito electrónico. En
mi charla haré
una reseña de nuestra contribución a este programa: Comenzaré discutiendo una
propuesta [1] para la producción de entrelazamiento electrón-hueco basada en un
interferómetro óptico recientemente propuesto [2,3]. Mostraré que las
exigencias
topológicas del interferómetro óptico (base de su funcionamiento) pueden
satisfacerse y que los problemas derivados de la estadística fermiónica pueden
superarse gracias a los últimos desarrollos en sistemas Hall cuánticos. Luego,
introduciré una versión electrónica del interferómetro de Hong-Ou-Mandel [4]
originalmente propuesto para el estudio de la estadística fotónica
(bunching). El
correspondiente fenómeno de (anti)bunching electrónico puede ser detectado
mediante el estudio señales de ruido correlacionado de corriente,
actuando como un
indicador de entrelazamiento (witness) para el estado de entrada. Por último,
presentaré una generalización [5] del esquema anterior para estados
electrónicos
con varias componentes delocalizadas.   El dispositivo permite la
distinción entre
entrelazamiento de modo (ampliamente estudiado en la literatura) y el
de ocupación
(casi inexplorado a pesar de su presencia habitual tanto en sistemas
fotónicos como
electrónicos).


[1] D. Frustaglia and A. Cabello, Phys. Rev. B 80, 201312(R) (2009).
[2] A. Cabello, A. Rossi, G. Vallone, F. De Martini, and P. Mataloni,
Phys. Rev. Lett. 102, 040401 (2009).
[3] G. Lima, G. Vallone, A. Chiuri, A. Cabello, and P. Mataloni Phys.
Rev. A 81, 040101 (2010).
[4] V. Giovannetti, D. Frustaglia, F. Taddei, and R. Fazio, Phys. Rev.
B 74, 115315 (2006).
[5] V. Giovannetti, D. Frustaglia, F. Taddei, and R. Fazio, Phys. Rev.
B 75, 241305(R) (2007).