Óptica

Óptica cuántica

Una onda evanescente es una onda estacionaria en un campo cercano con una intensidad que muestra un decaimiento exponencial con distancia desde el límite en el cual la onda se produjo. Las ondas evanescentes son una propiedad general de las ecuaciones de ondas, y en principio pueden ocurrir en cualquier contexto en el cual las ecuaciones de una onda apliquen. Estas son formadas en el límite de un medio con diferentes propiedades de movimiento y son más intensas con un tercio de su longitud de onda desde que empieza su formación. En particular las ondas evanescentes pueden ocurrir en procesos ópticos y otras formas de radiación electromagnética, acústica, mecánica cuántica y las “ondas de las cuerdas”.- ..................................................:https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Onda_Evanescente&printable=yes

Radar cuántico es un proyecto llevado a cabo en la Universidad de Rochester, en Nueva York, que consiste en la detección aérea de objetos gracias al envío de pulsos de fotones que contienen varias partículas cuánticas, las cuales pueden ser detectadas y replicadas para ser transmitidas hacia el radar. Los radares aéreos son algo común en la aviación, pero no tienen la capacidad de visualizar un tipo de aviones indetetectables creados por los Estados Unidos.Investigadores estadounidenses han empleado las propiedades cuánticas de los fotones para crear una señal de radar a la cual no podrá escaparse nada, un sistema inmune a cualquier tipo de interferencia. Los radares convencionales son vulnerables a una amplia gama de tecnologías, como pueden ser dejar caer las llamadas contramedidas, tiras metálicas que crean falsos reflejos, o simplemente saturar las frecuencias habituales utilizadas por los radares. Los radares más sofisticados pueden hacer frente a esas maniobras, pero los sistemas de interferencias más sofisticados son capaces de interceptar las señales y enviar información falsa. Mehul Malik, uno de los responsables de la investigación en el Instituto Rochester de Óptica, probó el concepto haciendo rebotar los fotones de un bombardero furtivo para medir la tasa de retorno de la señal de polarización.

El ruido de disparo o ruido shot es un tipo de ruido electrónico que tiene lugar cuando el número finito de partículas que transportan energía, tales como los electrones en un circuito electrónico o los fotones en un dispositivo óptico, es suficientemente pequeño para dar lugar a la aparición de fluctuaciones estadísticas apreciables en una medición. Este tipo de ruido resulta importante en electrónica, entelecomunicaciones y en la física fundamental.

El nivel de este ruido es tanto mayor cuanto mayor sea el valor promedio de la intensidad de corriente eléctrica o de la intensidad luminosa, según se trate de un dispositivo electrónico u óptico. Sin embargo, en tanto que el nivel de señal crece más rápidamente cuanto mayor es su nivel promedio, a menudo el ruido de disparo sólo supone un problema cuando se trabaja con intensidades de corriente o intensidades luminosas bajas.

El ruido de disparo en los dispositivos electrónicos consiste en fluctuaciones aleatorias de la corriente eléctrica a través de unconductor, causadas por el hecho de que la corriente se transporta en cargas discretas (electrones). Es originado por el movimiento de los electrones o de otras partículas cargadas a través de una unión. Esto no sólo ocurre en las uniones p-n, sino en cualquier conductor, incluso en las situaciones en que la carga no esté bien localizada.

Debe distinguirse el ruido de disparo de las fluctuaciones de corriente en equilibrio, las cuales se producen sin aplicar ningún voltaje y sin necesidad de que exista ningún flujo promedio de corriente. Estas fluctuaciones de la corriente de equilibrio se conocen como ruido de Johnson-Nyquist.

El ruido de disparo se puede modelar como un proceso de Poisson y los portadores de carga que forman la corriente siguen unadistribución de Poisson. Las fluctuaciones de corriente tienen una desviación estándar dada por:

donde  es la carga elemental del electrón y  es la corriente promedio a través del dispositivo. Se asume que todas las cantidades están referidas en unidades del Sistema Internacional.

Para una corriente de , la fórmula anterior arroja un valor de:

Si se hace circular esta corriente de ruido a través de un resistor, la potencia de ruido resultante valdrá:

.

Si la carga no está totalmente localizada en el tiempo pero tiene una distribución temporal dada por , siendo la integral de sobre  igual a la unidad, entonces la densidad espectral de potencia asociada a la corriente de la señal de ruido será:

donde  es la transformada de Fourier de .

Nota: tanto el ruido de disparo como el ruido de Johnson-Nyquist son fluctuaciones cuánticas. Algunos autores tratan ambos tipos de ruido como un único concepto unificado.