Nella tesi è discusso il comportamento degli oscillatori ottici parametrici (OPO) come sorgenti di luce non classica. La prima parte è dedicata allo studio e alla realizzazione di un “OPO degenere” in grado di emettere radiazione con fluttuazioni sulla fase del campo elettrico al di sotto del limite classico (vuoto squeezed). L’uscita dell’OPO è analizzata in funzione di diversi parametri (ampiezza del fascio di pompa, perdita extra e detuning della cavità). Sono riportati i risultati sperimentali relativi alla rivelazione ed un modello teorico in grado di spiegarne l’andamento. E’ proposto e testato sperimentalmente uno schema sull’ uso di vuoto squeezed in misure di assorbimento a basso numero di fotoni. La seconda parte della tesi è dedicata allo studio ed alla realizzazione di un “OPO non degenere” (NOPO) per la generazione di fasci correlati quantisticamente. E’ proposto uno schema teorico in grado di fornire una caratterizzazione completa della correlazione tra i fasci tramite la matrice di covarianza. Nell’ultima parte della tesi è discussa la realizzazione sperimentale di un NOPO basato su un cristallo non lineare di tipo poled.
: Il teorema di non-clonazione quantistica viene formulato nel 1982 al termine del dibattito intorno alle possibili conseguenze, teoriche e pratiche, delle correlazioni non-locali fra sistemi quantistici entangled stabilite dal teorema di Bell nel 1964. Svolge un ruolo fondamentale nel conciliare il carattere non-locale della meccanica quantistica con il principio di relativita ristretta, motivando dal punto di vista teorico l’impossibilita di sfruttare l’entanglement quantistico per comunicare a velocita superiore a quella della luce, come invece proposto nella seconda meta degli anni ‘70 da un gruppo di giovani fisici di Berkeley, il Fundamental Fysiks Group. Inoltre, la formulazione del teorema di non-clonazione ed il dibattito ad essa preceduto hanno favorito la nascita e lo sviluppo del nuovo campo di ricerca dell’informazione quantistica, come testimoniato dall’elaborazione del primo protocollo di crittografia quantistica nel 1984 e del successivo protocollo di teletrasporto quantistico.
L’equazione energia/momento/massa, E 2 = c 2 p 2 + m 2 c 4 , implica l’esistenza di massa positiva (+mc 2 ) e di massa negativa (-mc 2 ), dove la massa positiva si muove a velocita inferiore a quella della luce e la massa negativa si muove a velocita superiore a quella della luce con un flusso temporale che va dal futuro verso il passato. Da queste premesse, nel 1928 Dirac giunse alla sua famosa teoria dell’elettrone con spin, e alla previsione dell’antiparticella dell’elettrone (positrone). Nel 1934, tuttavia, la soluzione negativa dell’equazione di Dirac venne rifiutata, dando cosi origine all'attuale Modello Standard della fisica. Oggi, la validita della soluzione negativa dell'equazione energia/momento/massa e confermata dai fenomeni “anomali” osservati nei sistemi viventi e nella fisica quantistica: la trasmissione di informazione ad una velocita superiore a quella della luce (non-localita spaziale) e a ritroso nel tempo (non-localita temporale).