Intensity correlations to probe quantum light-matter interaction: From optically thick medium to the dense regime.

• Grant number: 25/09972-2
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Doctorate
• Start date: August 01, 2025
• End date: January 31, 2029
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Physics - Atomic and Molecular Physics
• Principal Investigator: Philippe Wilhelm Courteille
• Grantee: Matheus Aleluia Rodrigues
• Host Institution: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brazil
• Associated research grant: 25/01171-0 - International Research Center CNRS - USP, AP.CIP

Abstract

Este projeto de doutorado visa investigar o papel dos termos de campo próximo da interação dipolar interatômica no espalhamento de luz por uma amostra atômica densa através do estudo das correlações estatísticas de campo elétrico da luz espalhada. As correlações temporais de campo da luz carregam informações sobre a distribuição dos comprimentos do caminho que a luz passa dentro da nuvem atômica, e para amostras diluídas de átomos frios transmitem informações como a temperatura atômica e o número de eventos de espalhamento do fóton antes de escapar da nuvem. Para amostras densas, o espalhamento incoerente dá lugar parcialmente ao transporte coerente através da presença de termos de curto alcance da interação dipolar entre os átomos, o que modifica o comportamento da difusão da luz e pode aumentar o tempo de correlação da luz espalhada. Através da sondagem das correlações de campo da luz, investigaremos diretamente o papel dos termos de campo próximo da interação dipolar para o transporte de luz em amostras de matéria densa. (AU)