Straka, Ivo
Generation, Detection and Characterization of Photonic Quantum States [rukopis] / Ivo Straka. -- 2019. -- 96. -- Ved. práce Jaromír Fiurášek. -- Ved. práce Jaromír Fiurášek. -- Abstrakt: Cílem této práce je experimentální výzkum statistických vlastností kvantových stavů světla z hlediska generace i měření. Práce uvádí výsledky srovnávající kvantově negaussovské vlastnosti jednofotonových stavů produkovaných optickou frekvenční konverzí a zářivou rekombinací v kvantové tečce. Klíčovou vlastností je odolnost vůči ztrátám, jež jsou nevyhnutelnou součástí reálných optických aplikací. Kvantová negaussovskost je měřena i pro vícefotonové stavy složené z hlášených jednotlivých fotonů generovaných frekvenční konverzí. Jako další vlastnost je u těchto stavů zkoumána vícefotonová ryzí negaussovskost s ohledem na ztráty a přidaný šum. Disertace dále uvádí metodu programovatelné intenzitní modulace jako zdroje světla s nastavitelným klasickým rozdělením počtu fotonů. Součástí je i výpočet odpovídajícího intenzitního rozdělení. Postupy využité v práci zahrnují konstrukci zdroje korelovaných fotonů na bázi sestupné frekvenční konverze, jenž umožnil dosažení výsledků v oblasti vícefotonové kvantové negaussovskosti. Dále je prezentován model čítací odezvy jednofotonových lavinových diod, a to v numerické simulaci i analyticky. Tento výsledek byl uplatněn při měření obecné fotonové statistiky.. -- Abstrakt: This dissertation experimentally explores quantum properties of photonic states. The presented results compare quantum non-Gaussian properties of single-pho\-ton states produced by optical frequency conversion and radiative recombination in a quantum dot. The primary concern is resilience against optical loss that is inevitable in all real applications. Quantum non-Gaussianity is also measured using multiphoton states composed of multiple heralded single photons generated by frequency conversion. Another quantum property is genuine n-photon quantum non-Gaussianity, which is investigated using multiphoton states with respect to optical loss and added noise. Furthermore, the thesis presents a method of programmable intensity modulation as a source of arbitrary classical photon statistics. The method includes calculation of the respective intensity distribution. The procedures employed in the thesis include constructing a source of correlated photons based on frequency down-conversion. The source was used to obtain the results pertaining to multiphoton quantum non-Gaussianity. Next, a counting model of single-photon avalanche diodes is developed, both analytically and in simulation. These results were used in measuring arbitrary photon statistics.
Fiurášek, Jaromír. Fiurášek, Jaromír. Univerzita Palackého. Katedra optiky
kvantová optika. statistika fotonů. kvantová negaussovskost. quantum optics. photon statistics. quantum non-Gaussianity. disertace
(043.3)