Resumen de Descomposición en valores singulares, interferencia cuántica y divisores de potencia Wilkinson

Osmery Hernández, Angel Ortega Gomez, Iñigo Liberal

• español

  La interacción entre interferencias y pérdidas es de fundamental importancia para la ingeniería de procesos cuánticos. En el presente artículo presentamos un método para obtener una versión simplificada de la matriz que describe las transformaciones de estados cuánticos en dispositivos con pérdidas de N puertos. Dicho procedimiento está basado en unadescomposición en valores singulares de la matriz de dispersión del dispositivo y permite una visión intuitiva del funcionamiento clásico del mismo. Usando este método demostramos que en un divisor/combinador de potencia Wilkinson ocurren diversos fenómenos de interferencia cuántica, entre ellos la absorción coherente perfecta de fotones, que sugieren su utilización potencial en redes ópticas y nanofotónicas para aplicaciones en tecnologías cuánticas.

• English

  The interplay between interference and losses is paramount for quantum state engineering. This paper outlines a method to obtain a simplified version of the matrix describing quantum state transformations in N-port lossy devices. This procedure is based on a singular value decomposition of the scattering matrix of the device and allows an intuitive understanding of the classical operation of the device. Using this method, we illustrate the occurrence of multiple quantum interference phenomena in a Wilkinson power divider/ combiner, including perfect coherent absorption of photons, suggesting its potential use in optical and nanophotonic networks for applications in quantum technologies.