Gran parte del estudio del enredamiento cuántico ha sido hecho en estados de polarización de pares de fotones. De estos, la mayoría han sido realizados utilizando cristales no lineales para la producción de pares de fotones enredados con el método de conversión espontánea paramétrica descendente._x000D_ Este método es una postselección de enredamiento, ya que del estado general de enredamiento producido de esta manera, únicamente utilizamos un subconjunto de estados enredados. Este subconjunto es la proyección de los estados en un plano perpendicular a la sección transversal del cono de enredamiento, lo que podemos llamar: Enredamiento en una dimensión._x000D_ En este proyecto queremos estudiar el enredamiento de un estado en cuatro dimensiones y las posibilidades que implica tener un estado más general de alta correlación. La variable continua de enredamiento en este caso es el ángulo azimutal que distingue a los pares de fotones antípodas en la sección transversal del cono de enredamiento. Posteriormente estudiaremos las aplicaciones tecnológicas de este tipo de estados enredados._x000D_ Este proyecto representa una vertiente de investigación impulsada de manera natural por el trabajo desarrollado en óptica cuántica en los laboratorios de óptica de la Facultad, continuación de otros proyectos apoyados por DGAPA.

Los estados EPR (Einstein Podolsky y Rosen) o estados enredados son de gran importancia para el entendimiento de la correlación no local de propiedades de partículas en estados correlacionados. Por la diferente naturaleza de estas propiedades, el enreredamiento puede manifestarse en bases discretas o continuas. Por ejemplo, el enredamiento en polarización, se realiza a través de una base de dos dimensiones, donde la polarización de los estados de fotones está descrita en una base bidimensional. En general podemos tener 2^n dimensiones dentro del cono, siendo n el número de fotones que forman parte del estado enredado, este es un ejemplo de enredamiento en una base discreta._x000D_ Por otra parte las propiedades de las partículas que se enredan pueden estar descritas en bases continuas, como ejemplos están el momento, la posición, la frecuencia, etc. De hecho existen enredamientos mixtos en los cuales las propiedades enredadas están en bases híbridas que son el producto externo de una base continua y una base discreta. Se han realizado experimentos en los cuales el enredamiento puede migrar de las propiedades discretas a las propiedades continuas. En el experimento que estamos proponiendo, de manera inherente estamos tratando con una base mixta como la mencionada. Dado el tipo de producción de fotones, los fotones enredados en polarización creados por un par de cristales no lineales de beta bario borato tipo I producen pares de fotones que al azar tienen polarización horizontal y vertical y se distribuyen sobre la superficie de un cono sin aparente prefererencia azimutal. En la mayoría de los experimentos los fotones enredados son seleccionados a priori sobre un plano que corta al cono pasando por uno de los diámetros de su sección transversal y el vértice del cono (enredamiento en una dimensión). El enredamiento estudiado de esta manera es un tipo de enredamiento postseleccionado, ya que su estado EPR es una proyección preseleccionada del un estado EPR más general. Este estado más general está enredado también en el ángulo azimutal, pues los pares de fotones producidos forman una combinación lineal de fotones en la base de polarización y del ángulo al cual se producen._x000D_ La contribución de este proyecto es identificar un estado enredado en más de una dimensión. Seleccionaremos cuatro planos a ángulos definidos de detección y mediremos el nivel de enredamiento utilizando tomografía cuántica de dos estados para establecer sus propiedades y posibles aplicaciones. _x000D_ Una contribución interesante, es que de entrada tendremos una fuente de enredamiento cuatro veces más brillante que las fuentes normales._x000D_ Como contribución de este proyecto tambien mediremos las posibilidades de enredamiento con más de dos fotones. En principio la salida de fotones es independienete del ángulo azimutal, por lo que estudiaremos la posibilidad de tener cuartetos fortuitos de fotones en varios planos._x000D_ Una contribución más de este proyecto, es que nos permite revisar la estadística de fotones de SPDC y constatar que los fotones producidos en diferentes planos son totalmente independedientes.