Estudio de procesos con fotones individuales

Varios protocolos de procesamiento de información se basan en estados de la luz que corresponden a fotónes únicos (estados no-clásicos). La obtención de estos estados en el laboratorio no es sencilla. Sin embargo mostramos que es posible explorar procesos de fotones únicos sin disponer de estos estados utilizando a cambio estados coherentes promediados en fase (estados clásicos). Como ilustración de esta posibilidad realizamos la reconstrucción tomográfica de la función de Wigner del estado de un fotón único. Dicha función muestra características no-clásicas evidentes como la de ser negativa en torno al origen [Val17][Auy19].

[Val17] “Probing single-photon state tomography using phase-randomized coherent states”. P. Valente and A. Lezama, J. Opt. Soc. Am. B 34, 924-929 (2017).

[Auy19] “Full statistics of ideal homodyne detection using real (noisy) local oscillator«, A. Auyuanet, E. Benech, H. Failache and A. Lezama. Journal of the Optical Society of America B, 36, 140 (2019).

Estudio de procesos con fotones individuales

Función de Wigner del estado de un fotón reconstruida a partir de estados coherentes promediados en fase.