Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Physik

Fachgebiet: Theoretische Physik

Betreuer: Prof. Dr. Werner Vogel



Martin Bohmann
(e-mail: martin.bohmann@uni-rostock.de )

Quantum Light: Noisy Channels and Incomplete Detection

In this cumulative dissertation, I present the results of my research in the field of quantum optics under realistic conditions and imperfect measurements. My work focuses on the characterization of quantum light suffering from noise effects as well as on the certification of nonclassical features from information-incomplete detection schemes. In particular, I study discrete- and continuous-variable quantum states subjected to imperfections, while focusing on nonclassicality and entanglement in the presence of dephasing and fluctuating atmospheric losses. Furthermore, I present methods for the calibration of click-counting detectors and the efficient verification of quantum features from the data of such detection layouts. The obtained results are of fundamental interest for the understanding of quantum light with the potential to be employed in applications in quantum technologies, in which imperfections are common.

In dieser kumulativen Dissertation präsentiere ich meine Forschungsresultate auf dem Gebiet der Quantenoptik. Dabei behandle ich zwei Themenfelder: die Modellierung realistischer Bedingungen durch die Berücksichtigung von Störfaktoren und den Nachweis von nichtklassischen Eigenschaften des Lichts basierend auf Messstrategien, welche nur eingeschränkte Informationen über den Quantenzustand liefern. Dephasierung und fluktuierende atmosphärische Verluste werden in ihren Effekten auf Nichtklassizitäts- und Verschränkungseigenschaften von Quantenzuständen mit diskreten und kontinuierlichen Variablen untersucht. Des Weiteren präsentiere ich Methoden zur Kalibrierung von Klick-Zähl-Detektoren und zum effizienten Nachweis von Quanteneigenschaften anhand der Messdaten solcher Detektoren. Die erhaltenen Resultate sind von fundamentalem Interesse für das Verständnis von Quantenlicht unter realen Bedingungen und bieten die Möglichkeit, Anwendung im Gebiet der Quantentechnologie zu finden.