TR Dizin İndeksli Yayınlar / TR Dizin Indexed Publications Collection
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/7149
Browse
Search Results
Publication Kuantum Anahtar Dağıtımı için Nanofotonik Işık Kaynakları(2020) Ateş, Serkan; Ateş, Serkan; 01. Izmir Institute of Technology; 04. Faculty of Science; 04.05. Department of PyhsicsBu projenin amacı silisyum-nitrür malzemesi ile değişik geometrilerde kavite tasarımı ve fabrikasyonu yaparak kendiliğinden dört-dalga karışımı (Spontaneous Four-Wave Mixing, SFWM) işlemi ile 780 nm bandında verimli ve dar-bant foton çifti üretimi yapabilecek nanofotonik aygıtların geliştirilmesidir. Foton-çifti üretimi için kullanılan silisyum-nitrür, silisyuma göre daha düşük bir doğrusalsızlığa sahip olmasına rağmen hem telekom bandında ihmal edilecek seviyelerde optik kayıplar göstermesi hem de çok geniş bir optik saydamlık bandına sahip olmasından dolayı tümleşik kuantum optik uygulamalar için çok uygun bir malzemedir. Projede ilk olarak dört-dalga karışımı yöntemi kullanarak foton-çifti üretimi işleminin teorik altyapısı çalışılmış ve özellikle 780 nm bandında verimli foton-çifti üretimine elverişli dalga-kılavuzu ile halka rezonatör aygıtların tasarımı için simulasyon çalışmaları yapılmıştır. Tesbit edilen en uygun dalga kılavuzu geometrisi (fabrikasyona da uygun şekilde) yaklaşık olarak 460 nm yüksekliğe ve 460 nm genişliğe sahiptir. Foton-çifti üretimi verimini artırmak için tasarlanan halka rezonatör yapısı ise yaklaşık 20 mikrometre yarıçapında olup dalga kılavuzu ile aralarındaki optimum uzaklık ise 140 nm olarak belirlenmiştir. Simulasyonlar sonucunda belirlenen parametreler çerçevesinde tasarlanan aygıtların fabrikasyonu yapılarak hedeflenen aygıtlar elde edilmiştir. Fabrikasyonu yapılan bu aygıtların optik karakterizasyonları laboratuvarımızda kurulan optik iletim düzeneği ile yapılmış ve 780 nm bandında sahip oldukları kavite modları gözlemlenmiştir. Ayrıca proje kapsamında Hanbury-Brown Twiss interferometresi kurulmuş ve farklı bir tek-foton kaynağı kullanılarak testleri yapılmıştır. Bu sistemler silisyum-nitrür halka-rezonatörlerden elde edilebilecek foton-çiftleri ile yapılacak foton korelasyon ölçümleri için önemli bir hazırlık olmuştur. Son olarak, geliştirilen aygıtlardan elde edilecek foton-çiftlerinin perofrmans testlerine yönelik bir kuantum anahtar dağıtımı sisteminin kurulum çalışmaları yapılmıştır.Publication Rydberg Atomlarında Üç-foton Uyarımlı Elektromanyetik Olarak İndüklenmiş Şeffaflık/ Soğurma(2020) Sevinçli, Sevilay; Sevinçli, Sevilay; 01. Izmir Institute of Technology; 04. Faculty of Science; 04.04. Department of PhotonicsSoğuk gazların deneysel olarak erişebilir olmasından bu yana geçen yirmi yıl içinde bu sistemler kuantum optikten kuantum bilişime, doğrusal olmayan optikten kuantum simülasyonuna kadar bir çok alanda çalışılmış ve önemli sonuçlar alınmıştır. Elektromanyetik olarak İndüklenmiş Şeffaflık (EIT) fenomeninin soğuk atomlarla beraber kullanılması ise başta ışığın yavaşlatılması ve depolanması olmak üzere bir çok heyecan verici sonuca yol açmıştır. Tamamen kuantum mekaniksel bir girişim sonucu oluşan EIT gibi Elektromanyetik olarak İndüklenmiş Soğurma (EIA) da bir kuantum eşuyumluluk olayıdır ve bir çok uygulama için önemli potansiyel barındırmaktadır. Son yıllarda ise Rydberg atomlarının olağandışı özellikleri ve bu girişim etkileri birleştirilerek doğrusal olmayan optik özellikler büyük oranda arttırılabilmiş ve uygulamalar için bir çok yeni olanak meydana çıkmıştır. Örneğin Rydberg- EIT sistemleri kullanılarak dev Kerr etkisi gözlemlenebileceği deneysel olarak gösterilmiş ve konvansiyonel malzemelere oranla on bin kat daha büyük değerler elde edilebileceği ve ayrıca fotonlar arasında kuvvetli bir etkileşime yol açabileceği önerilmiştir. Tek-foton kaynağı elde etmek, tamamen optik anahtarlar yapmak için önemli olabilecek bu özelliklerin daha heyecan verici etkilere de yol açması beklenmektedir. Genellikle iki-foton uyarımlı sistemlerde çalışılan bu etkilerin, üç-foton uyarımlı şemalarda da gözlemlenebileceği deneysel olarak da gösterilmiştir. Bu yeni uyarım şemasının optik fiberlerle çiftleme, daha verimli ve bozunumu düşük ışık depolanması gibi uygulamalara önemli katkısı bulunabilir. Bunun yanında, deneysel sonuçları açıklayan bütünlüklü bir kuramsal çerçeve henüz mevcut değildir ve bu olayları derinlemesine anlamak için gerçekçi bir kuramsal modelleme ihtiyacı mevcuttur. Bu projede dört-düzeyli bir Rydberg atom sisteminin Elektromanyetik olarak İndüklenmiş Şeffaflık ve Soğurma rejiminde kuramsal olarak çok parçacık fiziği yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Atomlar arası kuvvetli etkileşimlerin kuantum eşuyumluluk olaylarını nasıl etkilediği ve ne gibi doğrusal olmayan özelliklere yol açabileceği gerçekçi bir modellemeyle çalışılmıştır.