Universität Wien
Achtung! Das Lehrangebot ist noch nicht vollständig und wird bis Semesterbeginn laufend ergänzt.

520031 SE Quantum enhanced metrology and microscopy (2021W)

5.00 ECTS (2.00 SWS), SPL 52 - Doktoratsstudium Physik
Prüfungsimmanente Lehrveranstaltung
VOR-ORT
Moodle

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Hinweis: Ihr Anmeldezeitpunkt innerhalb der Frist hat keine Auswirkungen auf die Platzvergabe (kein "first come, first served").

Details

max. 15 Teilnehmer*innen
Sprache: Englisch

Lehrende

Termine (iCal) - nächster Termin ist mit N markiert

Following the new University covid regulations we swich the seminar to online modus (starting with 22.11.2021). You will find all necessary information on the Moodle page.

  • Donnerstag 07.10. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 14.10. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 21.10. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 28.10. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 04.11. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 11.11. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 18.11. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 25.11. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 02.12. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 09.12. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 16.12. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 13.01. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien
  • Donnerstag 20.01. 16:15 - 17:45 Seminarraum A, Währinger Straße 17, 2. Stk., 1090 Wien

Information

Ziele, Inhalte und Methode der Lehrveranstaltung

We will first review the basics of quantum measurement theory and of optical microscopy. Then we will discuss approaches that demonstrate quantum enhanced sensitivity and resolution in imaging and microscopy.
The topics that will be discussed include:
1. Quantum metrology:
a. Fisher information and parameter estimation
b. Quantum enhanced metrology with Schrödinger cat-like states
c. Squeezed states for quantum metrology
d. Multi-photon and higher order correlations
2. Basics of Microscopy
a. Resolution and sensitivity limits in Microscopy
b. Phase microscopy
c. Fluorescence Microscopy

Art der Leistungskontrolle und erlaubte Hilfsmittel

Each week one student prepares and delivers a talk (~45 min) on a recent article. A list of articles will be provided.

Mindestanforderungen und Beurteilungsmaßstab

Basic knowledge in classical and quantum optics.

The grading will be based on the presentation, as well as on the contributions to the discussions during the seminar.

Prüfungsstoff

Basics of quantum measurement theory and optical microscopy. Modern approaches that offer quantum enhanced sensitivity in an imaging context.

Literatur

Recent reviews:
1. Imaging with quantum states of light, P. A. Moreau, E. Toninelli, T. Gregory & M. J. Padgett, In Nature Reviews Physics (Vol. 1, Issue 6, pp. 367–380), Springer Nature (2019), DOI: 10.1038/s42254-019-0056-0

2. Quantum metrology and its application in biology, M. A. Taylor & W. P. Bowen, Phys. Rep., 615, 1–59 (2016), DOI: 10.1016/j.physrep.2015.12.002

3. Advances in quantum metrology, V. Giovannetti, S. Lloyd & L. Maccone, Nat Phot., 5(4), 222–229 (2011), http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2011.35, ), arXiv:1102.2318

Zuordnung im Vorlesungsverzeichnis

M-VAF A 2, M-VAF B

Letzte Änderung: Mo 22.11.2021 15:50