Obor fyziky, který garantují katedry

Prezentace na téma: "Obor fyziky, který garantují katedry"— Transkript prezentace:

1 Obor fyziky, který garantují katedry
Nanotechnologie Obor fyziky, který garantují katedry KEF a SLO

2 Společná laboratoř optiky UP a FZÚ AV ČR
KEF: katedra experimentální fyziky SLO: společná laboratoř optiky Společná laboratoř optiky UP a FZÚ AV ČR

3 Univerzita Palackého založena 1573 dnes 8 fakult cca 24.000 studentů
v počátcích bylo olomoucké vysoké učení označováno jako akademie

4 Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
má sídlo v Praze největší ústav AV ČR (cca 770 zaměstnanců) 10 společných laboratoří s univerzitami

5 Studijní obory Bakalářské studium Přístrojová fyzika
specializace astronomické přístroje optické a laserové technologie Bakalářské studium Počítačová fyzika Magisterské studium Aplikovaná fyzika astročásticová fyzika Magisterské studium Nanotechnologie nanofotonika Diplomové práce Postgraduální studium

6 Společná laboratoř optiky
Aplikovaná optika, (spolupráce s mezinárodní projekty CERN, Observatoř Pierra Augera) Kvantová a nelineární optika Laboratoře koherenční zrnitosti Laboratoř interferometrie Laboratoř 3D topografie Laserové technologie od. r 2010 součást RCPTM

7 Koherenční zrnitost - spekl
Hrabovský, Horváth, Šmíd...

8 3D topografie - Moiré topografie
T.Rössler, D.Mandát, M.Pochmon...

9 Interferometrie v bílém světle
P.Pavlíček

10 Laserové technologie H.Chmelíčková, H.Lapšanská, M.Havelková

11 Detekce kosmického záření - Projekt Pierr Auger
Primární kosmická částice kaskáda sekundárních částic fluorescence excitovaných molekul Čerenkovovo záření + - na zem dopadající sekundární částice „atmosférické spršky“ P.Schovánek, M.Palatka, M.Pech, D.Mandát, L.Nožka, T.Rössler, L.Kocian, S.Fešar, J.Vančura, J.Zatloukal, M.Marek, E.Paličková, M.Baďurová...

12 Princip hybridní detekce kosmického záření
Fluorescenční detektor - fluorescenční záblesk je zobrazen optikou na pole fotodetektorů Povrchový detektor čerenkovský detektor, (barely s 12 tunami velmi čisté vody, detekce pomocí tří fotonásobičů)‏

13 Největší observatoř tohoto typu na světě
Colorado USA ( budoucnost )‏ Povrchové detektory barelů, 1.5 km rozestup Malargüe, Province Mendoza, ARGENTINA 3 000 km2

14 Největší observatoř tohoto typu na světě
Fluorescenční detektor odrazivost ~ 90 % poloměr křivosti zrcadla R = 3400 mm; průměr opsané kružnice ~ 600 mm; tloušťka ~ 15 mm

15 Zrcadla pro CERN, komponenty pro LHC
Součástí spektrometru DIRAC v CERNu jsou čerenkovské detektory. Jejich součástí jsou také 4 členné zrcadlové členy, fokusující vygenerované záření na fotodetektor. Zrcadla byla navržena a vyrobena ve SLO. DIRAC II Čerenkovské detektory P.Schovánek, M.Palatka, M.Pech, D.Mandát, L.Nožka...

16 Kvantová a nelineární optika
Kvantové multimetry Kvantové klonování Kvantová informatika, hradla pro kvantové počítání Konstrukce detektorů s rozlišením v počtu fotonů Měření fotonových statistik Měření prostorových korelací Návrh a charakterizace fotonických krystalů Konstrukce pulsního homodynního detektoru

17 Generace fotonových párů v nelineární procesu SPDC
V krystalu LiIO3 Type I V periodicky pólovaném KTP

18 EXPERIMENT THEORY

19 Měření SPDC fotonových párů pomocí iCCD kamerou

20 Quantum information processing experiments with photon pairs
During recent 10 years - both theoretical and experimental effort to enrich classical information processing using quantum mechanics → launching Quantum Information Processing QIP. Classical basis states Quantum superpositions QIP requires precise control and manipulation of the quantum bits (qubits). Any protocol can be decomposed to single-qubit and two-qubit gates. Classical computer today Quantum computer future

21 1.1. SWAP gate This gate is based on decomposition of the input two-photon state to symmetric and anti-symmetric subspace, individual attenuation and phase shift. and Gate operation A. Černoch et. al, Phys. Rev. Lett. 100, (2008)

22 Changing the classical parameter (phase) we can flip the state within the gate.
Gate operation

23 1.2. Implementation of the optimal controlled phase gate
Gate operation We experimentally verified, that the success probability of the gate operation is not a monotonous function of the phase. This behavior is contraintuitive and yet not fully understood. K. Lemr et. al, Phys. Rev. Lett. 106, (2011).

24 Kwiat type SPDC source 1999 P.G. Kwiat et al., Phys. Rev. A 60, R773.
named after the first proposal 1999 P.G. Kwiat et al., Phys. Rev. A 60, R773. 1st crystal 2nd crystal Coherent superposition of contributions from both type I crystals Proper adjustment of the polarization of the pump allows to generate any 2-photon polarization state on demand.