Experimentos ópticos para el estudio de propiedades cuánticas fundamentales

Abstract

Se proponen en esta tesis dos experimentos ópticos para el estudio de propiedades cuánticas fundamentales. En particular, la primera parte de la tesis consiste en la propuesta de un experimento para la contrastación de la desigualdad de Bell capaz de cerrar las salidas existentes en los experimentos de cascada atómica ya realizados. El aspecto clave de la propuesta reside en la definición operacional del conjunto de pares de fotones sobre el que se contrasta desigualdad, que estará integrado por todos aquellos pares cuyo átomo correspondiente retrocede según un ángulo sólido prefijado. En estas condiciones, aumenta sustancialmente la correlación angular de las emisiones implicadas y el experimento es discriminante en tanto la eficiencia de los fotodetectores supere un cierto umbral. La segunda parte del trabajo es una propuesta para la contrastación de las desigualdades de Legfett-Garg, también denominadas desigualdades de Bell temporales, en un contexto experimental que involucra átomos de Rydberg interactuando con una cavidad super-conductora resonante. Las predicciones de la mecánica cuántica para la función de autocorrelación del proceso conducen a una violación de los límites impuestos por la desigualdad de Leggettgarg para diferentes rasgos del tiempo de interacción, violaciones que se intensifican al disminuir la temperatura. En consecuencia, dicho experimento permitiría la observación de superposiciones cuánticas a nivel mesoscópico.