TY  - THES
AB  - Die Weiterentwicklung der Quantentheorie bringt die Idee eines Quantenvorteils gegenüber klassischen Geräten hervor. Quantenoptische Technologie als Ressource zur Lösung klassisch unmöglicher Aufgaben im optischen Bereich benötigt somit dringend effiziente Quantenhardware und -techniken um einen tatsächlichen Nutzen zu demonstrieren. Insbesondere helles gequetschtes Licht sowie verschränkte Lichtzustände sind sehr gefragt in photonischen Quantentechnologien. In dieser Arbeit wird eine effiziente Quantenlichtquelle, die sowohl für die quantenoptische Zustandsmanipulation mit einzelnen als auch mit mehreren Photonen verwendet werden kann experimentell demonstriert. Die nichtlineare, wellenleiterbasierte Quelle ist räumlich und spektral so konstruiert, dass sie bei aufeinanderfolgender ultraschnell gepulster optischer Anregung helle, identische Quantenlichtzustände emittiert. Durch Ändern der Betriebsart werden vorangekündigte Einzelphotonen, gequetschtes Licht, polarisationsverschränkte Photonenpaare und mesoskopische Polarisationsverschränkung aus einer einzigen, neuartigen integrierten Wellenleiter-Freistrahlquelle erzeugt. Die neuartige Zeitmultiplex- und Feed-Forward-Methode funktioniert als ressourceneffizienter photonischer Verschränker, der einen einzelnen Quantenemitter und einen Quantenzwischenspeicher verwendet, um mehrere Photonen zu verschränken. Es wurden bis zu acht Photonen aus einer einzigen Bell-Zustandsquelle auf Basis parametrischer Fluoreszenz verschränkt; sodass sowohl theoretisch als auch experimentell den Vorteil des FeedForward-Schemas gegenüber dem bestehenden Stand der Technik zur experimentellen Erzeugung von Multiphotonenzuständen demonstriert werden konnte. Die intrinsische Multiphotonenemission aus einer parametrischen Fluoreszenz wird genutzt, um Multiphotoneninterferenz und nichtlineare Kriterien zur Bewertung von gequetschten Zuständen erstmals theoretisch und experimentell zu testen. Eine polarisationsverschränkte und polarisationsgequetschte Lichtquelle vom Sagnac-Typ wurde realisiert, indem eine große mittlere Photonenzahl pro Polarisationsmode aus der parametrischen Quelle berücksichtigt wurde. Anschließend wurde aus der Klickzählungs- und der Detektor-Multiplexing-Theorie eine einzigartige nicht-Gaußsche Messstrategie (Photonenzahl) in Form eines nichtlinearen Funktionals des Stokes-Operators konstruiert. Durch die Verwendung eines solchen nichtlinearen Operators wurden die nichtklassische Photonenzahlkorrelation und die nichtlinearen Polarisationsquetscheigenschaften der Lichtquelle mit hoher Präzision überprüft.
AU  - Prasannan, Nidhin
CY  - Paderborn
DO  - 10.17619/UNIPB/1-2223
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 21.03.2025
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2025
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2025
SP  - 1 Online-Ressource (176 Seiten) Illustrationen, Diagramme
T2  - Department Physik
TI  - Multiphoton quantum state engineering using time multiplexing: a single source but many entangled photons
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-54340
Y2  - 2026-02-04T06:31:13
ER  -