A BME Atomfizika Tanszék a Kvantuminformatikai Nemzeti Laboratórium projekt keretein belül időben korrelált tulajdonságokat mutató összefonódott fotonpár-forrásokat tervez és valósít meg. Ilyen források elengedhetetlen részét képezik a kvantum-kriptográfiai hálózatoknak, valamint a jövőben lehetővé tehetik a kvantumszámítógépek összekapcsolását, így egyre fontosabbá válik ezen eszközök alapos tanulmányozása, valamint a lehető leghatékonyabb forrás megalkotása.

A tanszék munkatársainak fő célja, hogy jól ismert paraméterekkel rendelkező összefonódott fotonpár-forrásokat állítsanak elő, melyhez elengedhetetlen ezen paraméterek mérésére alkalmas megbízható eljárások kidolgozása. Az egyik fontos jellemzője az egyfoton- vagy fotonpár-forrásoknak a kibocsátott fotonok időbeli statisztikája, melyet intenzitás- illetve beütésszám-korreláció útján lehet meghatározni.

A hallgató feladata az erre a célra alkalmas Hanbury Brown-Twiss (HBT) intenzitás-interferométerek megismerése és kísérleti megvalósítása. Munkája során fontos a másodrendű korrelációs függvény és a HBT kísérletek közti kapcsolatot megismerése. A kvantumos fényforrások esetén a klasszikus intenzitásmérés helyett a beérkező fotonok számát fotonszámláló detektorokkal lehet meghatározni, ezért feladata bemutatni azt is, hogy a mért beütésszámokból hogyan határozható meg az intenzitáskorreláció.

A kísérleti munka részét képezi egy egyfoton-detektorokat, időbélyegző elektronikát, valamint passzív optikai elemeket tartalmazó HBT interferométer összeállítása, mely általánosan alkalmazható kis intenzitású források másodrendű korrelációs függvényének mérésére. Az interferométer teszteléséhez és a jelenség teljes megértéséhez dolgozza ki több különböző spektrális teljesítménysűrűségű fényforrás fizikailag működő modelljét, szem előtt tartva, hogy ezen források koherenciaideje a felhasznált műszerek által felbontható tartományba essen. Tanulmányozza a modell-fényforrásokon mért korrelációs függvények tulajdonságait, és eredményeit vesse össze a szakirodalomból ismert összefüggésekkel.

A szakdolgozat készítés során a hallgató munkájának témavezetésében részt vesz Dr. Erdei Gábor, az Atomfizika Tanszék egyetemi docense is.