Il corso mira a fornire allo studente le basi dei concetti e del formalismo usati in ottica quantistica e si divide in tre parti: la prima parte illustrerà la trattazione quantistica (di prima e seconda quantizzazione) della interazione radiazione-materia; nella seconda parte si mostreranno i concetti, gli esperimenti fondamentali e il formalismo dei processi di entanglement; nella terza parte si illustrerà l'elettrodinamica quantistica in strutture otticamente confinate. Al termine si svolgeranno dei seminari relativi ai principali campi di ricerca in ottica quantistica: dalla realizzazione di dispositivi a singolo fotone, alla biologia quantistica. 

Esame Orale

Parte I: l'interazione radiazione materia:

Atomi interagenti con un campo elettromagnetico classico; Modello di Lorentz, quantizzazionedella radiazione libera, specchi semiriflettenti, il vuoto quantistico, interferenza di singolo fotone e dualismo onda corpuscolo: una applicazione del formalismo, interazione di un atomo con un campo E.M. quantizzato

Parte II: elettrodinamica quantistica di cavità:

Autostati di un sistema atomo-cavità e modello di Jaynes-Cummings, Emissione spontanea di un atomo in cavità ed Effetto Purcell, strong coupling, esperimenti di decorenza quantistica

Parte III: Entanglement

Entanglement: introduzione al formalismo, coppie di fotoni entangled in esperimenti reali, paradosso EPR, disuguaglianze di Bell

Introduction to Quantum Optics,  Grynberg, Aspect, Fabre, Cambridge