Formação de imagens: aspectos quânticos e clássicos

Confirmamos experimentalmente as predições teóricas sobre o efeito de melhoramento de resolução e apodização de imagens geradas por pares de fótons no estado emaranhado e detecção simultânea dos mesmos. Este primeiro trabalho explora as diferenças existentes entre formação de imagem quântica e formação de imagem coerente. Verificamos que estes mesmos efeitos, em certas condições, também podem ser obtidos simplesmente usando fontes de luz clássicas incoerentes e medindo a intensidade no plano da imagem. Dois outros trabalhos foram realizados a fim de mostrar que o primeiro conjunto de resultados experimentais é realmente devido ao emaranhamento e não à incoerência da fonte de luz utilizada. Primeiro: mostramos teoricamente que é possível gerar a imagem de um objeto de fase via contagem em coincidência de pares fótons no estado emaranhado, o que não é possível via mera contagem simples de fótons provenientes de fontes incoerentes de luz. Segundo: realizamos um outro experimento onde os efeitos de melhoramento da resolução da imagem obtida na contagem em coincidência de pares de fótons no estado emaranhado não é obtida na contagem simples de fótons provenientes de fontes incoerentes. Este segundo trabalho explora as diferenças existentes entre formação de imagem quântica e formação de imagem incoerente. Motivados pela possibilidade de estender estes estudos ao regime de feixes intensos, realizamos um terceiro trabalho: estudamos experimentalmente o comportamento de uma cavidade self-imaging (dispositivo que pode vir a ser usado na amplificação da intensidade de luz contendo pares de fótons emaranhados) quando um cristal não-linear capaz de gerar pares de fótons no estado emaranhado, é inserido dentro dela.We have experimentally confirmed the theoretical predictions about the improvement of the resolution and apodization of images generated by simultaneous detection of photon pairs in momentum entangled state. This first work explores the differences between quantum imaging and classical coherent imaging. We verified that, in certain conditions, the same effects can also be obtained by using a mere classical incoherent source of light and detecting the intensity of light in the plane of the image. Moreover, we have performed two other studies. First, we have theoretically shown that it is possible to generate the image of a phase object via coincidence counting of photon pairs in an entangled state. Second, we performed another experiment where the improvement of resolution effects obtained with coincidence count of photons pairs in the entangled state can not be obtained by mere single counts of photons from an incoherent source. This second work explores the differences between quantum imaging and classical incoherent imaging. Motivated by the possibility of performing similar studies in the intense beam domain, we performed a third project: we experimentally studied the behavior of a selfimaging cavity (a device that could be useful to amplify the intensity of light carrying entangled photon pairs) when a non-linear crystal, that is capable to generated photons pairs in the entangled estate, is inserted inside of it