xii, 133 p. : ill. (some col.) / We study entanglement estimation and verification in realistic situations, taking into account experimental imperfections and statistical fluctuations due to finite data. We consider both photonic and spin-1/2 systems. We study how entanglement created with mixed photon wave packets is degraded. We apply statistical analysis to and propose criteria for reliable entanglement verification and estimation. Finally we devote some effort to making quantum state estimation efficient by applying information criteria. This dissertation includes previously published co-authored material. / Committee in charge: Michael G. Raymer, Chair; Steven J. van Enk, Advisor; Stephen Hs,u Member; Jens U. Noeckel, Member; Je rey A. Cina, Outside Member;

Orientador: Prof. Dr. Fernando Luis da Silva Semião / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Começaremos esta dissertação introduzindo os conceitos básicos para a compreensão sobre informação quântica. Falaremos sobre qubits, operador densidade e sistemas compostos. Em seguida, discutiremos o uso de emaranhamento como recurso para a realização de protocolos quânticos e apresentaremos métodos para quantificá-lo. Como exemplos da utilidade de emaranhamento em tarefas de comunicação quântica, descreveremos os protocolos de teletransporte e de codificação superdensa. Prosseguiremos discutindo como as características de estados emaranhados levam ao fenômeno da não-localidade e como este fenômeno está relacionado com o protocolo de teletransporte. Em seguida, trataremos da quantização de um modo do campo eletromagnético e mostraremos que o hamiltoniano deste campo é formalmente igual ao de um oscilador harmônico de massa unitária. Discutiremos sobre as propriedades de dois tipos de estados relacionados a este modo do campo, os estados de Fock e os estados coerentes, e comentaremos como estes estados podem ser usados qubits. No último capítulo, apresentaremos o protocolo de teletransporte controlado. Como contribuição, iremos propor um modelo onde usamos qubits codificados em estados de Fock e estados coerentes para realização de tal protocolo. Levaremos em consideração perdas que ocorrem quando estes qubits são guiados através de fibras ópticas no modelo proposto. Introduziremos um parâmetro para quantificar a eficiência deste protocolo e iremos analisar como a performance do teletransporte é afetada pelas perdas na fibra para ambos os tipos de codificação. Para finalizar, estudaremos se existe alguma relação entre não-localidade genuinamente tripartida e a eficiência de teletransporte controlado. / This dissertation starts with an introduction on the basic concepts of quantum information. We then present the concepts of qubits, density operators and composite systems. This is followed by a discussion on how entanglement can be used as a resource for tasks in quantum information. Quantification methods for this resource are also presented. As examples of applications involving entanglement on quantum communication tasks, we describe the quantum teleportation and the superdense coding protocols. We finish this chapter with a discussion on how entanglement is related to the nonlocality phenomenon and how this is related to quantum teleportation. In the following chapter, we study the quantization of a single-mode electromagnetic field, and show that the hamiltonian of this field is formally equivalent to a unit-mass harmonic oscillator.We proceed to discuss the properties of two different types of states associated to the this field namely the Fock and coherent states, and comment on how they can be used to implement photonic qubits. In the last chapter, we present the controlled teleportation protocol. As a contribution, we propose a model where qubits based on either Fock or coherent states are used in that protocol. We take into account losses which occur when these qubits are guided through optical fibers. We introduce a parameter to quantify the efficiency of this protocol and analyze how its performance is affected for both types of encodings. Finally, we study whether or not a correlation between control teleportation efficiency and genuine tripartite nonlocality exists.

On commence dans le chapitre d'introduction par rappeler les résultats majeurs sur l'intrication et les systèmes quantiques ouverts. Puis en particulier on prouve la désintrication en temps fini pour deux qubits (systèmes quantiques à deux niveaux d'énergie) en interaction avec des bains thermiques distincts à température positive. On propose dans le premier chapitre de cette thèse une méthode pour empêcher la désintrication en temps fini basée sur des mesures continues sur les bains et utilisant la théorie des sauts quantiques et celle des équations différentielles stochastiques. Dans le deuxième chapitre on étudie un sous-ensemble des états de deux qubits : celui des états qu'on peut représenter dans la base canonique pour une matrice ayant une forme de X. Cela nous permet d'obtenir des formules explicites pour la décomposition d'un état X séparable en au plus cinq états purs produits. On généralise ensuite cette étude à l'ensemble des états obtenus à partir d'états X par conjugaison avec des unitaires locaux. Puis on donne un algorithme pour décomposer tout état séparable de cet ensemble en une combinaison convexe de cinq états purs produits. Le troisième chapitre de cette thèse propose l'étude de l'évolution de l'intrication de deux qubits dans un modèle d'interactions répétées avec la même chaîne de spins dans les limites de van Hove et de couplage singulier. En particulier on observe une intrication asymptotique non nulle quand la chaîne est à température infinie et des phénomènes de création d'intrication quand la chaîne est à température nulle. / In the introductory chapter we first give the major results about entanglement and open quantum systems. In particular we give the proof of entanglement sudden death (ESD) for two qubits (two level quantum systems) interacting with their own heat bath at positive temperature. We propose in the first chapter a method to protect qubits against ESD, based on continuous measurements of the baths and using the theory of quantum jumps and stochastic differential equations. In the second chapter, we study a subset of two qubits states : the set of states that we can represent in the canonical basis by an X-form matrix. We also give explicit formulas for decompositions of a separable X-state in a convex sum of five pure product states. We generalize this study to the set of states obtained from X-states by a conjugation with local unitary operators. Furthermore, we give an algorithm to decompose a separable state of this set in a convex sum of five pure product states. Finally, in the third chapter we study entanglement of two qubits in a model of repeated interactions with the same spin chain in the van Hove and singular coupling limits. In particular we observe non zero asymptotic entanglement when the chain is at infinite temperature and phenomenons of entanglement sudden birth when the chain is at zero temperature.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-10T14:16:22Z No. of bitstreams: 1 TeseRFIG.pdf: 4866078 bytes, checksum: fad89e3fc2a4023db453218c47475574 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:36:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRFIG.pdf: 4866078 bytes, checksum: fad89e3fc2a4023db453218c47475574 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:36:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRFIG.pdf: 4866078 bytes, checksum: fad89e3fc2a4023db453218c47475574 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRFIG.pdf: 4866078 bytes, checksum: fad89e3fc2a4023db453218c47475574 (MD5) Previous issue date: 2016-04-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The main focus of this work is to explore the feasibility of conducting the teleportation protocol in scenarios where the presence of an external environment reduces the purity of the input state and the transmission channel. To investigate the behavior of these protocols under realistic conditions, we selected the main decoherence maps reported in the literature concerning the description of this phenomenon, including the representation of mixed states through the Kraus operators and systems in thermal equilibrium whose Hamiltonian is described by the Heisenberg model. In this context, we proved that there are cases in which the in uence of external factors (such as increasing temperature and decoherence rates) and the immersion of those qubits in distinct environments help increasing the similarity between the properties of the original information and the teleported state. In addition, we studied the probabilistic teleportation protocol under the in uence of the same noise conditions analysed for the deterministic protocol, and the results here obtained show that the rst process can outperform the expected value of the average delity of the teleported state. / O foco do presente trabalho consiste em explorar a viabilidade de se realizar o teletransporte de estados quânticos arbitrários em cenários onde a presença de um ambiente externo reduz a pureza do estado de entrada e do canal de transmissão de informação. Para investigar o comportamento destes protocolos em condições realistas, selecionamos os principais mapas de de coerência registrados na literatura relativos à descrição deste fenômeno, incluindo a representação de estados mistos através dos operadores de Kraus e de sistemas em equilíbrio térmico cujo Hamiltoniano é descrito pelo modelo de Heisenberg. Neste contexto, provamos que existem casos nos quais a influência de fatores externos (como o aumento da temperatura e das taxas de de coerência) e a imersão de qubits em ambientes distintos contribui para aumentar a semelhança entre as propriedades da informação original e as do estado teletransportado. Além disso, estudamos o método de teletransporte probabilístico sob a influência dos mesmos tipos de ruídos analisados para o protocolo determinístico, e os resultados aqui apresentados demonstram que o primeiro processo é capaz de aumentar ainda mais o valor esperado da fidelidade média do estado teletransportado.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-05-02T12:20:47Z No. of bitstreams: 1 DissOFG.pdf: 1455470 bytes, checksum: 9d1a7b11f10dc60d101427a7db7287f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-04T12:06:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissOFG.pdf: 1455470 bytes, checksum: 9d1a7b11f10dc60d101427a7db7287f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-04T12:06:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissOFG.pdf: 1455470 bytes, checksum: 9d1a7b11f10dc60d101427a7db7287f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissOFG.pdf: 1455470 bytes, checksum: 9d1a7b11f10dc60d101427a7db7287f8 (MD5) Previous issue date: 2009-08-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this dissertation we presente a study on the entanglement between two identical and noninteracting two-level atoms, generated by their interaction with only a singl cavity filed mode. We also show how to calculate the intensity of correlation between thes atoms by Concurrence. Besides, was show the entanglement evolution for different field states and parameters for these states in two intaraction regimes: ressonant and dispersive, showing numerically how the maximum entanglement evolves form one regime to other for each cavity filed state. We are also abble to identify wich parameters influence the intensity and shape of entanglement, allowing us to define a non-classicality criterion for the radiation field. / Nesta dissertação apresentamos um estudo sobre o emaranhamento entre dois átomos de dois níveis idênticos e que não interagem entre si, gerado a partir da interação desses com um único modo do campo eletromagnético contido em uma cavidade. Apresentamos também uma maneira de se calcular a correlação entre esses dois átomos através da Concurrence. Além disso, mostramos a evolução do emaranhamento para diferentes estados do campo e variados parâmetros do mesmo em dois regimes de interação: ressonante e disperssivo. Mostramos numericamente como o emaranhamento máximo de cada um dos casos estudados evolui de um regime para o outro. Por fim, pudemos identificar quais são os parâmetros que influenciam na intensidade e na forma do emaranhamento buscando assim, um critério de não-classicalidade para o campo de radiação.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-11T14:46:48Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1205344 bytes, checksum: c7bac6a18f4623c77e994970333f09be (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-11T14:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1205344 bytes, checksum: c7bac6a18f4623c77e994970333f09be (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The transport of electrons through nanostructures is an important achievement of quantum mechanics. In this dissertation, quantum transport will be explored through the statistic formalism of random scattering matrices, wich will be thoroughly explored in its own chapter. This formalism will then be adequated to be used in computer simulation to achieve some interesting results. We will study Landauer’s formulation for the conductance at low temperatures adapted to scattering matrices. Through this formulation, we will obtain conductance curves, autocorrelation curves, and finally we will analyze the width of the autocorrelation curves for different resonances. We will also study a specific process of generation of entanglement of formation, as defined byWooters, following a model created by Beenakker. Following the same methodology used for the conductance, we will use the scattering matrices formalism to obtain autocorrelation curves for entanglement and conductance. Exclusively for entanglement and concurrence, some new results will be presented through graphs and histograms of probability of entanglement and concurrence for some energies of interest. The results for both the conductance and the entanglement will be obtained through similar systems, consisting of an open quantum dot with two leads and four channels, studied according to the necessity of each formulation. / Uma realizac¸ ˜ao importante da mecˆanica quˆantica ´e o transporte de el´etrons atrav´es de nanoestruturas. Neste trabalho o transporte quˆantico ser´a explorado atrav´es do formalismo estat´ıstico de matrizes de espalhamento aleat´orias, que, por sua vez, ser´a detalhadamente explorado. Este formalismo ser´a ent˜ao adequado a algumas formulac¸ ˜oes para a obtenc¸ ˜ao de resultados de interesse atrav´es de simulac¸ ˜ao computacional. Ser´a estudada a formulac¸ ˜ao de Landauer para a condutˆancia `a baixas temperaturas adaptada para matrizes de espalhamento. Atrav´es desta formulac¸ ˜ao, ser˜ao obtidas curvas de condutˆancia, curvas de autocorrelac¸ ˜ao da condutˆancia e, por fim, ser´a feita uma an´alise da largura das curvas de autocorrelac¸ ˜ao para diferentes resson ˆancias. Ser´a estudado tamb´em um processo espec´ıfico de criac¸ ˜ao de emaranhamento de formac¸ ˜ao definido por Wooters, seguindo um modelo criado por Beenakker. Igualmente, ser´a utilizado o formalismo de matrizes de espalhamento para obtenc¸ ˜ao de curvas de autocorrelac¸ ˜ao do emaranhamento e da concorrˆencia. No caso do emaranhamento e da concorrˆencia ser˜ao apresentados alguns resultados in´editos atrav´es de gr´aficos e histogramas de probabilidade de emaranhamento e concorrˆencia para energias de interesse. Os resultados ser˜ao obtidos atrav´es de sistemas similares, tratando de um ponto quˆantico aberto com dois guias e quatro canais, estudados de acordo com a necessidade de cada formulac¸ ˜ao.

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2018-04-26T17:54:39Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Johny Syllas dos Santos Ferreira.pdf: 34330063 bytes, checksum: 4e3ffa7997280f686a8e2f07114659c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2018-05-15T17:23:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Johny Syllas dos Santos Ferreira.pdf: 34330063 bytes, checksum: 4e3ffa7997280f686a8e2f07114659c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T17:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Johny Syllas dos Santos Ferreira.pdf: 34330063 bytes, checksum: 4e3ffa7997280f686a8e2f07114659c1 (MD5) Previous issue date: 2015-05-08 / CAPES / Em sistemas bipartidos, é que o emaranhamento de formação e a discórdia quântica são diferentes para estados mistos. Não existe nenhuma relação clara entre eles aparentemente. No entanto, quando consideramos; sistemas puros de três partes, temos a lei de conservação que distribui emaranhamento de formação e discórdia quântica no sistema onde a soma de todos os emaranhamentos bi-partidos compartilhados com um sistema particular, dado pelo emaranhamento de formação, não pode ser aumentado sem que aumente, também na mesma quantidade, a soma das discórdias quânticas compartilhadas com este mesmo sistema. Neste trabalho, derivamos relações entre emaranhamento e discórdia para sistemas de 4, 5 e 6 partes a partir das relações conhecidas para sistemas de partido. Notavelmente, a relação entre a discórdia e emaranhamento para sistemas com número par e ímpar de partes são diferentes. Para os sistemas com quantidade par de partes, as relações são de desigualdades, enquanto, que para sistemas com quantidade ímpar de partes, temos relações de igualdades, para as quais demonstramos a sua generalização. Utilizamos ainda a relação entre discórdia e diferença de trabalho termodinâmico para obter relações entre somas de emaranhamento de formação e essa diferença para sistemas de 3, 4, 5 e 6 partes. / In bipartite systems, it is known that entanglement formation and quantum discord are different for mixed states. There is no clear relations between them apparently. However, when considering pure three-partite systems, have the conservation law which establishe a distribution of entanglement and discord through the subsystems. The sum of entanglements of a particular subsystem with the other ones is equal to the sum of discords betweell the same subsystems. Therefore, the bipartite entanglements can not be increased without increasing by the same amount the sum of discords. In this work, we derive relations between entanglement and discord for systems of 4, 5 and 6 parts. Notably, the relation between the entanglement and discord for even and odd number of systems are different. For even number of parts, relationships are inequalities, while for the odd number of parts, they are equalities, for which demonstrate its generalization. We also use the relation between thermodynamic work and discord to relate the sum of entanglements of formation with the difference in the performance of between quantum and classical Maxwell's Demon.

Les pères fondateurs de la mécanique quantique exploraient les implications de leur théorie avec des "expériences de pensée". Les améliorations continuelles en matière de manipulation de systèmes quantiques individuels ont ouvert la voie à des recherches théoriques et expérimentales. C'est la base de l'information quantique: quand un contenu informationnel est associé à des transformations et mesures sur des systèmes quantiques, cela offre un nouveau paradigme à la théorie de l'information. Une des promesses de l'information quantique est la réalisation d'un internet quantique: des liaisons quantiques permettraient de partager des états quantiques entre les noeuds du réseau. Le contexte de notre travail est l'optique quantique expérimentale dans des fibres optiques aux longueurs d'onde des télécommunications, avec comme perspective des applications en communication quantique. Nous démontrons une nouvelle méthode pour manipuler des photons intriqués en énergie-temps, en utilisant des composants fibrés et optoélectroniques standard. Les photons produits par paires par une source de conversion paramétrique sont envoyés dans des modulateurs de phase électro-optiques indépendants, qui agissent comme des diviseurs de faisceau en fréquence. Nous utilisons ensuite des filtres fréquentiels et des détecteurs de photons uniques pour discriminer les fréquences des photons. Nos résultats expérimentaux incluent l'obtention d'interférences à deux photons robustes, à haute visibilité et à haute dimension, qui permettent la violation d'inégalités de Bell. Cela montre qu'une telle "intrication en bins fréquentiels" est une plate-forme intéressante pour la communication Quantique. / The founding fathers of quantum mechanics explored the implications of their theory with "gedanken experiments". Continuous improvement of the experimental manipulation of individual quantum systems has opened the way to exciting research, both on blackboards and in laboratories. lt is the basis for quantum information processing : when an information content is associated with transformations and measurements of quantum systems, it offers a new paradigm, full of potentialities, to information theory. One of the promises of quantum information is the realization of a quantum internet: quantum communication links would allow to share quantum states between the nodes of the network.Our work lies in the context of experimental quantum optics in optical fibers at telecommunication wavelengths, in view of quantum communication applications. We demonstrate a new method for manipulating photons entangled in their energy-time degree of freedom, by using standard fiber-optic and optoelectronic components. The photon pairs produced by a parametric down-conversion source are sent through independent electro­optic phase modulators, which act as high-dimensional frequency beam splitters. We then use frequency filters and single-photon detectors to discriminate the frequencies of the photons. Our experimental results include robust, high-visibility and high-dimensional two­photon interference patterns allowing Bell inequality violations. This shows that such a "frequency -bin entanglement" provides an interesting platform for quantum communication.

Investigamos as propriedades quânticas dos feixes de luz produzidos pelo oscilador paramétrico ótico (OPO) acima do limiar, tanto experimental quanto teoricamente. Apresentamos a primeira medida de emaranhamento entre os feixes gêmeos, sinal e complementar. Estes podem possuir frequências óticas muito distintas, correspondentes a centenas de nanometros em comprimento de onda. O emaranhamento entre duas cores possibilita transferir informação quântica entre diferentes regiões do espectro eletromagnético. A demonstração experimental do emaranhamento foi realizada mostrando que a soma de variâncias de observáveis tipo EPR dos campos, a subtração de intensidades e a soma das fases dos feixes, viola uma desigualdade que deve ser necessariamente satisfeita por todos os estados separáveis. Mostramos a presença de squeezing em ambos os observáveis, com os respectivos valores $\\Delta^2 p_- = 0,49(1)$ e $\\Delta^2 q_+ = 0,65(1)$ relativos ao ruído quântico padrão. A desigualdade violada resultou $\\Delta^2 p_- +\\Delta^2 q_+ = 1,14(2)< 2$. Isso solucionou um problema aberto desde 1988, quando se previu teoricamente pela primeira vez a existência desse emaranhamento. Mostramos teoricamente que as correlações quânticas se estendem ao feixe de bombeio refletido pelo OPO, culminando no emaranhamento entre os três feixes envolvidos no processo paramétrico. Tem-se, assim, a geração direta de emaranhamento tripartite entre três regiões muito distintas do espectro. O emaranhamento multicolor amplia ainda mais as possibilidades de conversão da cor da informação quântica, com aplicações em redes quânticas. As diversas melhorias que realizamos em nosso sistema durante a busca pelo emaranhamento bipartite trouxeram uma compreensão mais profunda sobre a física de seu funcionamento, além de tornar nosso OPO uma fonte estável de feixes de luz coerente emaranhados. Este trabalho vem incluir o OPO acima do limiar no ferramental da área de informação quântica com variáveis contínuas. Esperamos em breve aplicações muito interessantes desse sistema. / We investigate the quantum properties of the light beams produced by an optical parametric oscillator (OPO) above threshold, both experimentally and theoretically. We present the first measurement of entanglement between the bright twin beams, signal and idler. These may differ in wavelength by hundreds of nanometers, showing different \'colors\'. This special characteristic allows for the transfer of quantum information between different regions of the electromagnetic spectrum. Entanglement was experimentally demonstrated by showing that the sum of variances of two EPR-like observables, the subtraction of the beams intensities and the sum of their phases, violates an inequality necessarily fulfilled by all separable states. We obtained squeezing in both observables, with the respective values $\\Delta^2 p_- = 0,49(1)$ and $\\Delta^2 q_+ = 0,65(1)$ relative to the shot noise level. The violated inequality resulted $\\Delta^2 p_- + \\Delta^2 q_+ = 1,14(2)< 2$. This solved an old problem, enunciated in 1988, when this effect was theoretically predicted for the first time. We show theoretically that the quantum correlations extend to the pump beam reflected by the OPO as well, culminating in entanglement among the three fields involved in the parametric process. Therefore, the OPO actually produces tripartite entanglement among very distant spectral regions in a direct manner. Multicolor entanglement opens new possibilities in the frequency conversion of quantum information. The improvements we performed in our system in order to achieve this result have brought a deeper understanding of the phenomena involved, as well as a more stable system operation, resulting in the development of a reliable source of bright entangled light beams. This work has finally added the above-threshold OPO to the optical quantum information toolbox. We expect new and exciting applications to come in the near future.

Nesta dissertação, descreveremos as primeiras medidas de ruído quântico em um oscilador paramétrico ótico (OPO) bombeado em 780 nm, construído no nosso laboratório. Esse OPO servirá de fonte de estados não clássicos da luz para interação com átomos de rubídio. Faremos uma revisão da teoria clássica do OPO: o bombeamento de um cristal não linear inserido dentro de uma cavidade ótica, produzindo dois feixes intensos de luz (sinal e complementar) com cores distintas. Calcularemos as expressões para o limiar de oscilação, potências de saída dos feixes convertidos e compararemos as principais diferenças entre OPOs com cristais do tipo I e tipo II. Analisaremos a descrição quântica do OPO, calcularemos os espectros de ruído para as quadraturas do bombeio refletido e para as quadraturas dos feixes gêmeos. Veremos que o OPO gera feixes com correlações quânticas, como o emaranhamento tripartido, entres os três feixes envolvidos no processo não linear. O cristal não linear utilizado no nosso experimento é um PPKTP tipo I. Ajustando a temperatura do cristal, podemos gerar feixes próximos da degenerescência até uma diferença de comprimentos de onda de aproximadamente 350 nm. A compressão de ruído quântico observado na diferença das amplitudes dos feixes sinal e complementar é 44%(-2.5 dB). O próximo passo é a implementação da técnica da rotação da elipse de ruído por cavidades óticas, para medir os ruídos de fase dos três campos . Fazendo a verificação do emaranhamento tripartido e determinando a sua dependência com o ruído de fônons inserido pelo cristal, a caracterização do OPO estará completa. A caracterização deste OPO é um passo importante nos objetivos do LMCAL, que é realizar a troca de informação entre luz e átomos em uma rede quântica. / In this dissertation, we will describe the first measurements of quantum noise in an optical parametric oscillator (OPO) pumped at 780 nm, built at our laboratory. This OPO will be the source of nonclassical states of light to interact with rubidium atoms. We will review the classical OPO theory: the pumping of a nonlinear crystal inside a cavity producing two bright light beams (signal and idler) with different colors. We will calculate the power threshold, output power of the converted beams and compare the main differences between type-I and type-II OPO.We will analyze the quantum description of the OPO, and calculate the noise spectrum of the reflected pump quadratures and for the twin beams quadratures. We will observe that the OPO generates beams with quantum correlations, for example, the tripartite entanglement among the three fields involved in the nonlinear phenomena. The nonlinear crystal used in our experiment is a PPKTP type-I. By adjusting the temperature of the crystal, we can generate beams from close to degenerate regime to a difference between them of 350 nm. The squeezing of quantum noise measured in the amplitude quadratures subtraction for signal and idler is 44%(-2.5 dB). The next step is to implement the method of ellipse noise rotation by an optical cavity, to be able to measure phase quadratures of the three different fields. By verifying the tripartite entanglement and determining the phonon noise due to the crystal, our source characterization will be complete. The characterization of this OPO is an important step in LMCAL goals, which is to realize exchange of information between light and atoms in a quantum network.