Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 15 Clase Interactiva: 10 Total: 28
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física Aplicada
Áreas: Óptica
Centro Facultad de Física
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Esta materia se oferta en los Másteres Universitarios en Física (MF) y Máster Universitario en Ciencias y Tecnologías de la Información Cuántica (MCTIC).
FM:
El objetivo global de esta materia ées que el alumno del MF conozca y comprenda distintos aspectos conceptuales y formales sobre la luz cuántica, mediante los siguientes objetivos concretos:
-Comprender de forma rigurosa la cuantización de la luz y la propagación temporal y espacial
de la luz cuántica
-Conocer diferentes estados cuánticos de la luz, y también saber transformar (manipular) dichos
estados con diferentes sistemas ópticos. Conocer y comprender además diferentes sistemas ópticos de generación de estados cuánticos de la luz.
-Conocer y comprender los conceptos de polarización, interferencia y coherencia cuántica de la luz a
diferentes órdenes, y saber formalizarlos, todo ello con el objetivo de caracterizar estados cuánticos de luz
y comprobar aspectos fundamentales de la física.
-Saber describir cuantitativamente tanto la luz como los sistemas ópticos para manipular estados
cuantos de luz orientados a aplicaciones relevantes en los campos de la óptica cuántica fundamental
y aplicada (computación cuántica, criptografía cuántica, metrología cuántica, etc.)
-Conocer y comprender diferentes sistemas ópticos no lineales fundamentales como los generadores de luz cuántica, así como los sistemas y técnicas de medida y detección de luz cuántica para poder identificar y caracterizar estados cuánticos de luz.
Los resultados del aprendizaje
-Comprender con cierta profundidad la cuantización de la luz y la propagación temporal y espacial de la luz cuántica.
-Conocer diferentes estados cuánticos de la luz, sabiendo también transformar (manipular) estos estados con sistemas ópticos. También conocer y comprender diferentes sistemas ópticos para generar estados cuánticos de luz.
-Conocer y comprender los conceptos de polarización, interferencia y coherencia cuántica de la luz en diferentes órdenes y saber formalizarlos, todo ello con el objetivo de caracterizar los estados cuánticos de la luz, comprobar aspectos fundamentales de la física y comprender distintas aplicaciones.
MCTIC:
Esta asignatura proporciona al alumno del MCTIC los aspectos teóricos y las herramientas conceptuales y formales de la Óptica Cuántica, es decir, comprender el concepto de estados cuánticos de luz, cómo se generan, cómo se propagan espacio-temporalmente, cómo se transforman con sistemas ópticos y como se detectan. Los conocimientos adquiridos permiten, por un lado, profundizar en aspectos opto-cuánticos fundamentales (variable discreta y continua, entrelazamiento e hiperentrelazamiento, medida sin interacción, compresión del ruido cuántico, polarización cuántica, coherencia e interferencia cuántica, etc.) y, por otro lado, aplicarlos en cualquier campo donde la ciencia y la tecnología fotónica puedan ser utilizadas (procesamiento/computación cuántica, comunicaciones cuánticas, metrología cuántica,...)
Los resultados del aprendizaje
CON7.-El alumno adquirirá conocimientos de óptica cuántica sobre del papel y las propiedades de la luz cuántica y sobre su manipulación para el procesado de la información, las comunicaciones cuánticas y la metrología cuántica.
Los contenidos para el MF y el MCTIF son los mismos, a saber
-Propagacion cuántica de la luz. Formulación hamiltoniana. Propagación cuántica temporal.
Operador Momento. Propagación cuántica espacial. Estudio de diferentes estados cuánticos de luz (número, caótico, coherente, comprimidos, entrelazados, gato, fase, ...) y de sus representaciones (Q, P, W, Phase, E, ...).
Estados cuánticos de luz pura y mezcla.
-Estados cuánticos y dispositivos ópticos. Estudio cuántico de dispositivos ópticos con modos espaciales.
Estados de campo óptico. Detección homodina. Disipación y decoherencia opto-cuántica. Aplicaciones al procesado cuántico (puertas lógicas, generación de N-qudits, medidas proyectivas, ...).
-Polarización cuántica de la luz. Operador de Espín. Concepto de polarización cuántica. Operadores
de Stokes. Grado de polarización cuántica. Momento angular orbital. Dispositivos (polarizadores, retardadores, ...) y aplicaciones al procesado cuántico, teleportación cuántica y criptografía cuántica.
-Interferencia y coherencia opto-cuántica: probabilidad de detección de Glauber. Interferometría opto-cuántica. Funciones de coherencia opto-cuántica de orden arbitrario. Aplicaciones metrológicas (medición de fase, litografía subdifractiva, imagen cuántica, ...)
-Optica cuántica no lineal. Operadores Momento no lineales de segundo y tercer orden. Generación
de estados cuánticos de luz (comprimidos, gato, ...). SPDC de doble paso. No demolición cuántica. Aplicaciones.
La Bibliografía será la misma para ambos Másteres, aunque habrá bibliografía exclusiva para el Máster en Física (se indica entre paréntesis):
Bibliografía Básica
-Material docente elaborado por el profesor sobre "Optica Cuántica" y disponible en el Aula Virtual de la materia.
Bibliografía Básica Complementaria
-Fox, M, 2005. Quantum Optics, Oxford University Press
-Gerry C. and Knight P., 2005, Introductory Quantum Optics, Cambridge University Press
-Loudon, R., 1983 (2a ed), 2003 (3a ed), The Quantum Theory of Light, Oxford University Press -Scully M.O. and Zubairy M.S., 1997, Quantum Optics, Cambridge (MF)
-Mandel, L., Wolf, E., 1995. Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press (MF)
Recursos bibliográficos en la red
-En el material docente elaborado por el profesor sobre "Optica Cuántica" ubicado en el Aula Virtual hay enlaces a páginas web.
-Pathak A., Banerjee A., Optical Quantum Informaction and Quantum Communications, http://dx.doi.org/10.1117/3.2240896
-G.Grynberg, A.Aspect, C.Fabre, Introduction to Quantum Optics
http://www.fulviofrisone.com/attachments/article/404/intoduction%20to%2…
MF:
CG01 - Adquirir la capacidad de realizar trabajos de investigación en equipo.
CG02 - Tener capacidad de análisis y de síntesis.
CG03 - Adquirir la capacidad para redactar textos, artículos o informes científicos conforme a los estándares de publicación.
CG04 - Familiarizarse con las distintas modalidades usadas para la difusión de resultados y divulgación de conocimientos en reuniones científicas.
CG05 - Aplicar los conocimientos a la resolución de problemas complejos.
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CT01 - Capacidad para interpretar textos, documentación, informes y artículos académicos en inglés, idioma científico por excelencia.
CT02 - Desarrollar la capacidad para la toma de decisiones responsables en situaciones complejas y/o responsables.
CE10 - Comprender y asimilar tanto aspectos fundamentales como más aplicados de la Física de la luz y la radiación.
CE11 - Adquirir conocimientos y dominio de las estrategias y sistemas de transmisión de la luz y la radiación.
MCTIC:
Los estudiantes que cursen esta materia adquirirán las capacidades y habilidades del pensamiento crítico y creativo, la comunicación y el trabajo de colaboración que se indican en la memoria de verificación del título (HD0, HD1, HD2, HD3).
Además de las competencias básicas (CB1-CB5), generales (CG1-CG4) y transversales (CT1-CT8) especificadas en el informe de verificación del título, los estudiantes adquirirán la siguiente competencia específica:
CE6-Conocer y comprender la naturaleza de las plataformas físicas de procesado de información cuántica en sistemas fotónicos: óptica cuántica, sistemas ópticos integrados, sistemas opto-atómicos, sistemas de detección y medición, y fotónicos de semiconductores.
Se impartirán las horas semanales de clase presencial según el calendario oficial del Máster. Se
explicarán, utilizando todos los medios audiovisuales de los que se pueda disponer, los contenidos
teóricos de la materia (método expostivo), introduciendo ejercicios y problemas ilustrativos y/o aclaratorios de dichos
contenidos (método interactivo y estudio de casos). A los alumnos se les irá suministrando un material (en general, en soporte electrónico) que
comprende tanto el desarrollo de los contenidos teóricos que se explican en el aula como los
enunciados de ejercicios y problemas, enfatizando que es un material de seguimiento que deben
completar con el trabajo personal (trabajo autónomo asistido por tutoría). Se usará el Campus Virtual de la USC.
MF:
Actividades evaluables y su peso en la nota global:
-Realización de trabajos y ejercicios (evaluación continua) 90%
-Asistencia y participación en las clases 10%
Excepcionalmente se podrá realizar un exame final da materia.
MCTIC
Actividades evaluables y su peso en la nota global:
-Resolución de ejercicios (evaluación continua) 60%
-Realización de trabajos de extensión 40%
Excepcionalmente se podrá realizar un exame de la materia (60%)
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en el “Reglamento de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”:
Artículo 16. Realización fraudulenta de ejercicios o pruebas.
La realización fraudulenta de cualquier ejercicio o prueba requerida en la evaluación de una asignatura implicará la calificación de reprobado en la convocatoria correspondiente, independientemente del proceso disciplinario que se pueda seguir contra el alumno infractor. Ser considera fraudulento, entre otros, la realización de trabajos plagiados u obtenidos de fuentes accesibles al público sin reelaboración o reinterpretación y sin citaciones a los autores y las fuentes.
MF:
3 ECTS desglosados como sigue:
Horas presenciales:
-Expositivo-Interactivas: 31 horas
Horas no presenciales (44 horas) dedicadas a:
-Estudio dos contenidos teóricos (conceptuales-formales)
-Realización de problemas/actividades
-Reelaboración de problemas/actividades
MCTIC
3 ECTS desglosados como sigue:
Horas presenciales:
-Expositivo-Interactivas: 26 horas
Horas non presenciais (49 horas) dedicadas a:
-Estudio dos contenidos teóricos (conceptuales-formales)
-Realización de problemas/actividades
-Reelaboración de problemas/actividades
Se recomienda que el alumno tenga conocimientos de Optica Clásica y conocimientos de Mecánica Cuántica, y sobre todo que lea las Notas de clase (ubicadas en Campus Virtual de la USC), y que haga (y rehaga) los ejercicios, problemas y actividades propuestos con constancia.
La materia de Optica Cuántica se ofrece en el Máster en Física (MF) y en el Máster en Ciencias y Tecnologías de la Información Quantum (MCTCI). El MF corresponde a 30 horas presenciales, y el MCTIC corresponde a 25 horas presenciales. Los estudiantes de la MCTIC estarán exentos de contenidos avanzados, por lo tanto no necesitarán, si lo desean, asistir a las clases donde se presenten dichos contenidos. Estas horas deben invertirlas en el desarrollo del trabajo autónomo no presencial. El profesor indicará los días en que se impartirán dichos contenidos avanzados.
Jesus Liñares Beiras
- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Óptica
- Teléfono
- 881813501
- Correo electrónico
- suso.linares.beiras [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidad
| Miércoles | |||
|---|---|---|---|
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego | Aula 2 |
| Jueves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego | Aula 2 |
| 13.01.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |
| 30.06.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |