Título asignatura

Nanofotónica cuántica

Código asignatura

102782

Curso académico

2024-25

Planes donde se imparte

MÁSTER UNIVERSITARIO EN TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS

Créditos ECTS

3

Carácter de la asignatura

OPTATIVA

Duración

Cuatrimestral

Idioma

Contenidos

Esta asignatura proporcionará una introducción a la interacción entre emisores cuánticos y luz confinada en dimensiones menores que la longitud de onda, característicos de los sistemas nanofotónicos, e.g., cristales fotónicos, nanoguías de onda y nanopartículas dieléctricas y metálicas (sistemas plasmónicos). Se pondrá especial énfasis en las particularidades de la interacción luz-materia en sistemas con pérdidas con distinta dimensionalidad (0D, 1D y 2D), contrastándolo con los sistemas tradicionales de óptica cuántica en vacío y electrodinámica cuántica en macrocavidades. Se introducirán los sistemas experimentales de estado sólido más avanzados actuales y aplicaciones de tecnologías cuánticas actuales y futuras en el régimen óptico (emisores de un sólo fotón, óptica cuántica integrada en nanoguías y microscopía cuántica).

• Electrodinámica cuántica macroscópica

• Métodos teóricos: tensores de Green, ecuaciones maestras y modelos colectivos

• Interacción luz-materia en sistemas cero-dimensionales, 1D y 2D

• Interacción entre emisores y cavidades, guías de onda y materiales 2D

• Óptica cuántica en dieléctricos no-lineales

• Medida y espectroscopía cuántica y clásica

• Aplicaciones de la nanofotónica

Temas avanzados en microscopía cuántica, metamateriales, topología fotónica y optomecánica.

***El estudiante que desee cursar esta asignatura deberá haber cursado asignaturas de electromagnetismo del grado.

Generales

RFA a nivel de Contenidos

RFA2 Entender el procesado de la información usando sistemas cuánticos, como qubits, puertas cuánticas, medidas, entrelazamiento, correlación, y limitaciones fundamentales y complejidad cuántica de algoritmos y operaciones.

RFA3 Identificar conceptos avanzados en el estudio mecano-cuántico de sistemas físicos de muchos cuerpos, fundamentos de interacción luz-materia, elementos de sistemas abiertos y topología.

RFA5 Conocer las principales implementaciones físicas de las tecnologías cuánticas y comprender sus principios de funcionamiento.

RFA a nivel de Competencias

RFA6 Diseñar, organizar e implementar un evento científico para la presentación del estado del arte en un campo de investigación.

RFA7 Atender, comprender e interpretar una charla científica en un ámbito de investigación de frontera de las tecnologías cuánticas, así como desarrollar una exposición crítica de los resultados presentados.

RFA9 Desarrollar capacidad de análisis, razonamiento crítico y resolución de problemas.

RFA10 Trabajar en equipo de forma activa compartiendo información y tareas para lograr la consecución de los objetivos previstos.

RFA11 Desarrollar proyectos básicos de investigación de forma autónoma.

RFA12 Redactar documentos científicos y técnicos, en particular artículos científicos.

RFA13 Realizar presentaciones sobre una investigación o proyecto científico ante públicos especializados.

RFA14 Buscar, obtener, procesar, comunicar información y transformarla en conocimiento.

RFA15 Conocer las herramientas metodológicas necesarias para desarrollar proyectos de investigación.

RFA a nivel de Habilidades o destrezas

RFA16 Aplicar conocimiento teórico relacionado con las tecnologías cuánticas en el ámbito de la investigación básica.

RFA17 Aplicar conocimiento teórico relacionado con las tecnologías cuánticas en el ámbito de la investigación aplicada y el desarrollo tecnológico.

RFA18 Aplicar conocimiento práctico relacionado con las tecnologías cuánticas en el ámbito de la investigación básica.

RFA19 Aplicar conocimiento práctico relacionado con las tecnologías cuánticas en el ámbito de la investigación aplicada y el desarrollo tecnológico.

Actividades formativas

Lección magistral

Clase práctica

Tutorías individuales y/o colectivas

Estudio individual y trabajo autónomo del estudiante

Elaboración de trabajos individuales y/o en grupo

Metodologías docentes

Clases magistrales

Resolución de casos prácticos

Prácticas de programación o de laboratorio

Ponencias sobre los trabajos o entregables de problemas

Seminarios y conferencias

Tutorías individuales y/o colectivas

Descripción del sistema de evaluación

Valoración de la participación en tutorías (ponderación mínima 10.0 y ponderación máxima 30.0)

Valoración de informe, prácticas y trabajos individuales o en grupo (ponderación mínima 20.0 y ponderación máxima 50.0)

Valoración de exposiciones orales de trabajos (ponderación mínima 20.0 y ponderación máxima 50.0)

Valoración del examen final oral o escrito (ponderación mínima 40.0 y ponderación máxima 80.0)

Profesor responsable

Profesorado

Horario

Bibliografía

L. Novotny, Principles of Nano-Optics, Cambridge Univ. Press (2006).

S. Y. Buhmann, Dispersion Forces II: Many-Body Effects, Excited Atoms, Finite Temperature and Quantum Friction, Springer (2012).

S. Y. Buhmann and D.-G. Welsch, Dispersion forces in macroscopic quantum electrodynamics, Prog. Quantum Electron. 31 (2), 51 (2007).

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