Integrated photonic circuits by femtosecond laser writing for qubit manipulation, quantum cryptography and quantum-optical analogies

In this thesis work, femtosecond laser micromachining is used for the fabrication of complex integrated optics devices that implement a number of new functionalities, with important repercussions in the field of integrated quantum photonics, in particular for the manipulation, the measurement and the transmission of qubits encoded in the polarization degree of freedom of quantum light. In addition three experiments regarding the simulation of the dynamics of complex quantum systems in dielectric light-guiding structures are presented.

In questo lavoro di tesi viene utilizzata la tecnica di micro-fabbricazione tramite laser a femtosecondi per l'implementazione in ottica integrata di funzionalità avanzate, con importanti ripercussioni nel campo dell'informazione quantistica, ed, in particolare, per la manipolazione integrata di qubit codificati in polarizzazione di singoli fotoni. Inoltre vengono presentati tre esperimenti nel campo della simulazioni di sistemi quantistici complessi mediante l'utilizzo di strutture dielettriche guidanti, opportunamente ingegnerizzate.