Dissertação de Mestrado #741 – Taynara Vitória de Souza – 04/12/2024

Em 1935, o chamado paradoxo EPR é proposto por Einstein, Podolsky e Rosen, questionando a completude da Mecânica Quântica. Os autores acreditam em uma visão realista,ou seja as propriedades físicas existem antes da medição. Em 1964 John Bell, em resposta a essa discussão, prova que o modelo de variáveis desconhecidas locais é incompatível com a Mecânica Quântica, ao publicar o famoso teorema de Bell.

Desde então, diversas generalizações da desigualdade de Bell foram desenvolvidas, incluindo a proposta por Collins, Gisin, Linden, Massar e Popescu (CGLMP), que estende o teste para sistemas de maior dimensionalidade (qudits). Desejamos então, utilizar tal desigualdade para realizar um teste experimental, baseado na proposta de Wei Li e Shengmei Zhao [1], que propõem um teste para sistemas emaranhados bipartidos de alta dimensão, com fótons atravessando múltiplas fendas e realizando medições nos estados da base de transformada de Fourier.

Neste trabalho, os pares de fótons são gerados através da conversão paramétrica descendente espontânea (SPDC) emaranhados na variável de caminho transversal ao passar por duas fendas múltiplas. Utilizamos moduladores espaciais de luz (SLMs) para programar as fendas múltiplas posicionadas nos caminhos dos fótons, facilitando a modificação de parâmetros físicos das fendas para realização do experimento. O SLM também é usado para adicionar as fases necessárias aos caminhos dos fótons, programando fendas com fases que implementam projeções nos estados da base de Fourier quando os fótons são detectados no plano focal de duas lentes. Medidas preliminares para o teste de Bell para estados de dois qutrits foram realizadas e não se verificou a violação da desigualdade de Bell, mostrando que as correlações quânticas devem ser melhoradas na montagem experimental.

Palavras-chave: Óptica Quântica, Desigualdade de Bell, Qudits, Informação Quântica, Fótons gêmeos.