Investigación

Medición la función de Wigner para campos electromagnéticos en cavidades

J.L. Escudero Jiménez y H. Moya–Cessa

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, Apartado Postal 51 y 216, 72000, Puebla, Pue., México.

Recibido el 3 de julio de 2008
Aceptado el 4 de septiembre de 2008

Resumen

En esta contribución mostramos como la función de Wigner puede ser medida en cavidades, para esto estudiamos como pueden ser desplazados campos electromagnéticos cuantizados en cavidades. El desplazamiento de éstos es un ingrediente esencial en la reconstrucción de cuasi–probabilidades, y de esta forma en la medición de estados cuánticos de la luz.

Descriptores: Función de Wigner; modelo de Jaynes y Cummings.

Abstract

We show how the Wigner function may be measured for a quantum state of light. For this we show a form to displace fields inside cavities. Displacement of quantum fields is a key ingredient in quasi probability reconstruction processes, i.e. the measurement of quantum states of light.

Keywords: Wigner function; Jaynes–Cummings model.

PACS: 42.50.–p; 42.50.Ct; 42.50.Dv

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Referencias

1. H. Moya–Cessa, P.L. Knight y A. Rosenhouse–Dantsker, Phys. Rev. 50 (1994) 1814.        [ Links ]

2. H. Moya–Cessa y P. Tombesi, Phys. Rev. A 61 (2000) 025401.        [ Links ]

3. U. Leonhardt, Measuring the Quantum State of Light (Cambridge University Press, New York, 1997).        [ Links ]

4. H. Moya–Cessa, S.M. Dutra, J.A. Roversi y A. Vidiella– Barranco, J. of Mod. Optics 46 (1999) 555;         [ Links ] H. Moya–Cessa, J.A. Roversi, S.M. Dutra y A. Vidiella– Barranco, Phys. Rev. A 60 (1999) 4029.        [ Links ]

5. T. Alieva y M.J. Bastiaans, "Radon–Wigner transform for optical field analysis," Optics and Optoelectronics, Theory, Devices and Applications, Proc. ICOL'98, the International Conference on Optics and Optoelectronics, Dehradun, India, 9–12 December 1998, ISBN 81–7319–285–5, ed. O.P Nijhawan; A.K. Gupta; A.K. Musla; Kehar Singh; Narosa Publishing House, New Delhi, India, 1998, pp. 132–135.        [ Links ]

6. P. Lougovsky et al., Phys. Rev. Lett. 91 (2003) 010401.        [ Links ]

7. L.G. Lutterbach y L. Davidovich, Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 547.        [ Links ]

8. KD. Leibfried, T. Pfau y C. Monroe, Physics Today 51 (1998) 22        [ Links ]

9. La interacción del campo cuantizado con el átomo de dos niveles permite el enredamiento de los estados de los dos sistemas, por lo que la manipulación de uno de ellos, por ejemplo el átomo, afecta al otro, es decir al campo EM. La medición del nivel de energía con el que el átomo sale de la cavidad nos permitirá conocer la función de Wigner en un punto del espacio fase.

10. El proceso que estamos analizando es una especie de espectroscopía pero a la inversa: en espectroscopia usualmente se pasa un campo EM del cual se tiene toda la información a través de una muestra para conocer la estructura cuántica de esta última. Mediante la manipulación de los resultados obtenidos de la luz que pasa por la muestra se puede finalmente determinar el tipo de átomos que forman la muestra. En nuestro caso debido a la cuantización del campo EM, éste posee una estructura cuántica que puede ser determinada por el procesamiento de la información que nos proporciona el átomo.

11. P. Alsing, D.–S. Guo, and H.J. Carmichael, Phys. Rev. A 45 (1992) 5135.        [ Links ]

12. R.J. Glauber, Phys. Rev. 131 (1963) 2766.        [ Links ]

13. E.P. Wigner, Phys. Rev. 40 (1932) 749.        [ Links ]

14. H. Moya–Cessa, Phys. Rep. 432 (2006) 1.        [ Links ]

15. H. Moya–Cessa y P.L. Knight, Phys. Rev. A 48 (1993) 2479.        [ Links ]

16. O. Crasser, H. Mack, and W.P. Schleich, Fluctuation and Noise Letters 4 (2004) L43.        [ Links ]

17. I.S. Gradshteyn y I.M. Ryzhik, Table of Integrals, Series, and Products (Academic Press, Inc., London, 1980).        [ Links ]

18. R. Juárez–Amaro y H. Moya–Cessa, Phys. Rev. A 68 (2003 023802).        [ Links ]