Спецпрактикум

Зачет
Продолжительность: 2 семестра, 264 часа

Специальный практикум кафедры квантовой электроники посвящен физическим основам лазерной спектроскопии и квантовой квантовой оптики, и состоит из трех задач. Первая задача называется «Параметрическое рассеяние света» и посвящена этому фундаментальному физическому явлению. Задача дает возможность получить навыки наблюдения параметрического рассеяния (ПР) света и регистрации его спектров. Дается представление о том, какая информация о рассеивающей среде содержится в спектрах ПР, как связаны спектры ПР с оптическими параметрами среды. Студенты учатся извлекать из спектров ПР дисперсионные зависимости действительной части диэлектрической проницаемости кристаллов как в области прозрачности, так и в поляритонной области. Объектом изучения служат широко-распространенные в нелинейной оптике кристаллы ниобата лития и йодата лития. Во второй задаче «Управляемые классические корреляции типа Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР)» отражены методологические вопросы современной квантовой оптики. При выполнении этой задачи студенты знакомятся с такими важными для квантовой оптики концепциями как парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена и парадокс Белла. В задаче изучается электронная модель, позволяющая имитировать парную корреляцию случайных дихотомных сигналов типа ЭПР и демонстрировать выполнение неравенств Белла в классической физике. В схеме используются особенности параметрических генераторов радиоколебаний. Анализ работы схемы позволяет понять отличие квантовых и классических корреляций в ЭПР-экспериментах. Предлагается конкретный механизм "нелокального" управления корреляцией ЭПР-типа между удаленными наблюдателями, присущий как классическим, так и квантовым моделям. При этом управляемая корреляция между двумя случайными телеграфными сигналами обеспечивается посылкой двум наблюдателям последовательности импульсов с одной и той же случайной фазой. В результате, парадокс ЭПР лишается статуса истинного квантового парадокса, поскольку имеет классический аналог. Третья задача «Нарушение неравенств Белла» посвящена истинному парадоксу квантовой механики, в ней демонстрируется принципиальное отличие квантовых и классических представлений путем проверки неравенств Белла в квантово-оптическом эксперименте с использованием бифотонов, рождаемых в процессе параметрического рассеяния света.