Ottica quantistica

Il corso intende fornire le nozioni e i metodi analitici basilari per la descrizione
quantistica del campo di radiazione e della sua interazione con la materia. Vengono
discussi i principali stati quantistici della radiazione, e si descrivono in dettaglio
i processi di misura e di interferometria. In particolare, vengono approfondite alcune
tematiche fondamentali di meccanica quantistica applicata all'interazione con singoli
atomi e con circuiti basati su superconduttori. Il corso prevede inoltre una discussione
sulle applicazioni tecnologiche rilevanti dell'ottica quantistica nei suoi sviluppi
più recenti, quali l'orologio a fontana atomica e l'uso pratico degli stati squeezed.

Al termine del corso lo studente avrà acquisito le seguenti conoscenze:

1) Sapra' discutere la quantizzazione del campo di radiazione a partire dall'elettrodinamica classica;
2) Sara' in grado di caratterizzare le principali osservabili e i piu' rilevanti stati del campo
di radiazione, classici e nonclassici;
3) Conoscera' gli elementi di base della teoria quantistica della coerenza e della rivelazione della radiazione.
4) Sapra' descrivere la generazione e la manipolazione di stati nonclassici via processi parametrici, con particolare riguardo alle proprieta' di squeezing ed entanglement;
5) Sapra' discutere la dinamica del campo di radiazione come sistema quantistico aperto;
6) Sara' in grado di discutere i modelli e la dinamica della interazione del campo quantizzato
con atomi a due livelli;
7) Sapra' descrivere vari sistemi ottico-quantistici in esperimenti di fondamento ed in applicazioni alla informazione quantistica.