Browsing by Author "Uria Valencia, Mariano"

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    Emergence, engineering and characterization of nonclassical states of light.
    (Universidad de Concepción, 2026) Uria Valencia, Mariano; Solano Palma, Pablo Andrés; Hermann Avigliano, Carla Andrea
    Los estados no-clásicos de la luz constituyen un recuros fundamental para las tecnologías cuánticas. Entender como emergen, como pueden ser generados de manera controlada y como pueden ser caracterizados de manera eficiente es aún un desafío central en el área de la óptica cuántica de variable contínua. Esta tesis trata estos aspectos dentro de un marco teórico unificado. Primeramente estudiamos la emergencia de la no-clasicalidad inducida por un Hamiltoniano no lineal en el número de fotones. Considerando la evolución de estados coherentes bajo esta interacción no-lineal, demostramos la aparición universal de características no Gausianas y caracterizamos los estados cuánticos resultantes a través de medidas de no-clasicalidad complementarias, incluyendo la negatividad de la función de Wigner y la información cuántica de Fisher. A continuación, nos enfocamos en la generación controlada de estados noclásicos por medio de un Hamiltoniano tipo Kerr forzado por un campo coherente. En este contexto, evidenciamos la generación determinista de los photon added coherent states. Para caracterizar este proceso de caracterización, introducimos la cantidad de número de fotones remanente, la cual identifica la formación de estos estados durante la evolución y a la vez revela sus características no clásicas. Finalmente, proponemos protocolos de tomografía de estados cuánticos para campos propagantes basados en metasuperficies cuánticas o espejos cuánticos, interfaces ópticas cuya reflectividad está controlada por el estado cuántico de un átomo auxiliar. Al explotar la respuesta óptica condicional de estas interfaces luz–materia, los esquemas propuestos permiten reconstruir funciones de onda y distribuciones de cuasiprobabilidad en el espacio de fases mediante mediciones indirectas sobre un sistema auxiliar de variables discretas. Estos protocolos proporcionan alternativas experimentalmente viables a la tomografía homodina convencional y, a la vez, presentan robustez frente a fluctuaciones de fase óptica. En conjunto, esta tesis establece un enfoque unificado para el estudio de la emergencia, generación y caracterización de estados no clásicos de la luz, combinando la dinámica cuántica no-lineal con nuevos métodos tomográficos para sistemas cuánticos de variables continuas.
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