Transporte e localização de luz em duas e três dimensões

• Processo: 18/15554-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Romain Pierre Marcel Bachelard
• Beneficiário: Romain Pierre Marcel Bachelard
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Vinculado ao auxílio: 14/01491-0 - Nuvens atômicas sob estresse, AP.JP
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/01213-0 - Localização de poucos fótons em nuvens atômicas desordenadas, AP.R; 23/07100-2 - Estatísticas da luz e interferência para emissores de dois níveis, AP.R SPRINT; 19/12842-2 - Aquecimento estocástico cooperativo e ligação óptica com átomos frios, AP.R SPRINT
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/12382-4 - Localização em circuitos supercondutores, BP.DD; 22/13797-3 - Localização unidimensional da luz na presença de interações, BP.IC; 21/04861-7 - Interações fotônicas não-lineares mediadas por átomos, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 21/08175-0 - Estatísticas da luz super- e subradiante em nuvens de átomos frios, BP.IC; 21/04564-2 - Geração de pacotes de fótons em nuvens atômicas desordenadas, BP.IC; 21/06394-7 - Localização de luz em redes ópticas com desordem diagonal, BP.IC; 21/05795-8 - Geração de luz caótica por uma nuvem desordenada de átomos estáticos, BP.IC; 21/02673-9 - Localização e correlações na luz em duas dimensões, BP.DD; 20/14519-1 - Lei de transporte para fótons em nuvens atômicas 2D, BP.IC; 20/05057-4 - Localização de muitos corpos de fótons no regime de interação fraca, BP.PD; 19/22685-1 - Efeito de memória e transição do regime de desordem fraco ao forte, BP.PD; 19/22225-0 - Localização em superfícies e espalhamento coerente pra frente, BP.DD; 19/17345-7 - Localização de muitos corpos de fótons no regime de interação fraca, BP.PD; 17/09390-7 - Emaranhamento e efeitos de bloqueio em nuvens atômicas ultrafrias, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Espalhamento de Thomson Luz
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Espalhamento coerente de luz | Espalhamento 2D | Localização de Anderson | Meios Desordenados | Física Atômica, Espalhamento de luz

Resumo

Esse projeto investigará o espalhamento de luz em duas e três dimensões, com um foco na transição para o regime de localização de Anderson. Durante os últimos anos, a própria existência de tal fenômeno de localização foi debatida intensamente, com resultados experimentais sendo reinterpretados e conclusões anteriores retratadas, enquanto resultados teóricos sugeriram que a natureza vetorial da luz poderia impedir a localização. Esse projeto é dedicado a estudos teóricos e numéricos dos casos 2D e 3D, onde a natureza escalar/vetorial das ondas de luz pode ser comparada em detalhes, a fim de identificar assinaturas claras de uma possível transição de localização. Há também no projeto uma componente experimental, na qual propõe-se o planejamento de um guia de onda 2D (camada fina) com desordem, o que permitiria testar, pela primeira vez, o papel da polarização na transição de localização da luz. (AU)

Publicações científicas

(38)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

ARRUDA, TIAGO J.; BACHELARD, ROMAIN; WEINER, JOHN; SLAMA, SEBASTIAN; COURTEILLE, PHILIPPE W.. Controlling photon bunching and antibunching of two quantum emitters near a core-shell sphere. Physical Review A, v. 101, n. 2, FEB 18 2020. (13/04162-5, 15/21194-3, 18/15554-5)

DO ESPIRITO SANTO, T. S.; WEISS, P.; CIPRIS, A.; KAISER, R.; GUERIN, W.; BACHELARD, R.; SCHACHENMAYER, J.. Collective excitation dynamics of a cold atom cloud. Physical Review A, v. 101, n. 1, JAN 14 2020. (18/01447-2, 17/10294-2, 18/15554-5, 13/07375-0, 19/02071-9)

CIDRIM, A.; ORIOLI, A. PINEIRO; SANNER, C.; HUTSON, R. B.; YE, J.; BACHELARD, R.; REY, A. M.. Dipole-Dipole Frequency Shifts in Multilevel Atoms. Physical Review Letters, v. 127, n. 1, JUN 30 2021. (18/15554-5, 18/18353-0, 19/13143-0, 17/09390-7)

LASSEGUES, PIERRE; BISCASSI, MATEUS ANTONIO FERNANDES; MORISSE, MARTIAL; CIDRIM, ANDRE; MATTHEWS, NOLAN; LABEYRIE, GUILLAUME; RIVET, JEAN-PIERRE; VAKILI, FARROKH; KAISER, ROBIN; GUERIN, WILLIAM; et al. Field and intensity correlations: the Siegert relation from stars to quantum emitters. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL D, v. 76, n. 12, p. 12-pg., 2022-12-01. (18/15554-5, 19/13143-0, 17/09390-7)

CRUZ, CLEBSON; ANKA, MARON F.; REIS, MARIO S.; BACHELARD, ROMAIN; SANTOS, ALAN C.. Quantum battery based on quantum discord at room temperature. QUANTUM SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 7, n. 2, p. 15-pg., 2022-04-01. (19/13143-0, 18/15554-5, 19/22685-1)

PIOVELLA, N.; ROBB, G. R. M.; BACHELARD, R.. Superradiant transfer of quantized orbital angular momentum between light and atoms in a ring trap. PHYSICAL REVIEW A, v. 106, n. 1, p. 5-pg., 2022-07-28. (18/15554-5, 19/13143-0, 19/12842-2)

SANTOS, ALAN C.; SCHNEIDER, CHRISTIAN; BACHELARD, R.; PREDOJEVIC, ANA; ANTON-SOLANAS, CARLOS. Multipartite entanglement encoded in the photon-number basis by sequential excitation of a three-level system. OPTICS LETTERS, v. 48, n. 23, p. 4-pg., 2023-12-01. (19/22685-1, 21/10224-0, 20/00725-9, 18/15554-5)

DO ESPIRITO SANTO, T. S.; WEISS, P.; CIPRIS, A.; KAISER, R.; GUERIN, W.; BACHELARD, R.; SCHACHENMAYER, J.. Collective excitation dynamics of a cold atom cloud. PHYSICAL REVIEW A, v. 101, n. 1, p. 10-pg., 2020-01-14. (17/10294-2, 19/02071-9, 13/07375-0, 18/15554-5, 18/01447-2)

ARRUDA, TIAGO J.; BACHELARD, ROMAIN; WEINER, JOHN; SLAMA, SEBASTIAN; COURTEILLE, PHILIPPE W.. Controlling photon bunching and antibunching of two quantum emitters near a core-shell sphere. PHYSICAL REVIEW A, v. 101, n. 2, p. 15-pg., 2020-02-18. (15/21194-3, 13/04162-5, 18/15554-5)

SINGH, K.; CIDRIM, A.; KOVALENKO, A.; PHAM, T. M.; CIP, O.; SLODICKA, L.; BACHELARD, R.. Coherent Control of Photon Correlations in Trapped Ion Crystals. Physical Review Letters, v. 134, n. 20, p. 7-pg., 2025-05-20. (19/13143-0, 22/06449-9, 23/07463-8, 22/00209-6, 23/03300-7, 23/07100-2, 18/15554-5)

ROSARIO, PEDRO; SANTOS, ALAN C.; VILLAS-BOAS, C. J.; BACHELARD, R.. Collateral Coupling between Superconducting Resonators: Fast High-Fidelity Generation of Qudit-Qudit Entanglement. PHYSICAL REVIEW APPLIED, v. 20, n. 3, p. 11-pg., 2023-09-15. (18/15554-5, 19/22685-1, 19/11999-5, 19/13143-0, 21/10224-0, 22/12382-4)

LASSEGUES, PIERRE; FERNANDES BISCASSI, MATEUS ANTONIO; MORISSE, MARTIAL; CIDRIM, ANDRE; SANTOS DIAS, PABLO GABRIEL; ENERIZ, HODEI; TEIXEIRA, RAUL CELISTRINO; KAISER, ROBIN; BACHELARD, ROMAIN; HUGBART, MATHILDE. Transition from classical to quantum loss of light coherence. PHYSICAL REVIEW A, v. 108, n. 4, p. 9-pg., 2023-10-18. (22/06449-9, 17/09390-7, 21/02673-9, 19/13143-0, 23/07463-8, 18/15554-5)

MALLWEGER, MARION; DE OLIVEIRA, MURILO HENRIQUE; THOMM, ROBIN; PARKE, HARRY; KUK, NATALIA; HIGGINS, GERARD; BACHELARD, ROMAIN; VILLAS-BOAS, CELSO JORGE; HENNRICH, MARKUS. Single-Shot Measurements of Phonon Number States Using the Autler-Townes Effect. Physical Review Letters, v. 131, n. 22, p. 6-pg., 2023-11-28. (19/11999-5, 20/00725-9, 19/13143-0, 22/00209-6, 18/15554-5)

ROSARIO, PEDRO; SANTOS, ALAN C.; PIOVELLA, NICOLA; KAISER, ROBIN; CIDRIM, ANDRE; BACHELARD, ROMAIN. Detecting Entanglement from Macroscopic Measurements of the Electric Field and Its Fluctuations. Physical Review Letters, v. 133, n. 5, p. 7-pg., 2024-07-31. (22/12382-4, 23/03300-7, 19/12842-2, 23/07463-8, 19/13143-0, 22/06449-9, 18/15554-5)

SANTOS, ALAN C.; VILLAS-BOAS, C. J.; BACHELARD, R.. Quantum adiabatic brachistochrone for open systems. PHYSICAL REVIEW A, v. 103, n. 1, p. 9-pg., 2021-01-11. (19/11999-5, 19/22685-1, 18/15554-5)

HU, CHANG-KANG; YUAN, JIAHAO; VELOSO, BRUNO A.; QIU, JIAWEI; ZHOU, YUXUAN; ZHANG, LIBO; CHU, JI; NURBOLAT, ORKESH; HU, LING; LI, JIAN; et al. Native Conditional iSWAP Operation with Superconducting Artificial Atoms. PHYSICAL REVIEW APPLIED, v. 20, n. 3, p. 11-pg., 2023-09-29. (19/22685-1, 19/11999-5, 21/10224-0, 19/13143-0, 18/15554-5)

CIPRIS, ANA; BACHELARD, ROMAIN; KAISER, ROBIN; GUERIN, WILLIAM. van der Waals dephasing for Dicke subradiance in cold atomic clouds. Physical Review A, v. 103, n. 3, MAR 29 2021. (18/15554-5, 18/01447-2)

SANTOS, ALAN C.; VILLAS-BOAS, C. J.; BACHELARD, R.. Quantum adiabatic brachistochrone for open systems. Physical Review A, v. 103, n. 1, JAN 11 2021. (19/11999-5, 19/22685-1, 18/15554-5)

MAXIMO, CARLOS E.; MOREIRA, NOEL A.; KAISER, ROBIN; BACHELARD, ROMAIN. Anderson localization of light in dimension d-1. Physical Review A, v. 100, n. 6, DEC 27 2019. (18/01447-2, 18/15554-5, 17/13250-6)

GISBERT, ANGEL T.; PIOVELLA, NICOLA; BACHELARD, ROMAIN. Cooperative cooling in a one-dimensional chain of optically bound cold atoms. Physical Review A, v. 102, n. 1, JUL 14 2020. (18/01447-2, 18/15554-5, 19/12842-2)

CIPRIS, A.; MOREIRA, N. A.; DO ESPIRITO SANTO, T. S.; WEISS, P.; VILLAS-BOAS, C. J.; KAISER, R.; GUERIN, W.; BACHELARD, R.. Subradiance with Saturated Atoms: Population Enhancement of the Long-Lived States. Physical Review Letters, v. 126, n. 10, MAR 12 2021. (19/02071-9, 19/13143-0, 18/15554-5, 18/12653-2, 18/01447-2, 19/11999-5)

SANTOS, ALAN C.; CIDRIM, ANDRE; VILLAS-BOAS, CELSO JORGE; KAISER, ROBIN; BACHELARD, ROMAIN. Generating long-lived entangled states with free-space collective spontaneous emission. PHYSICAL REVIEW A, v. 105, n. 5, p. 6-pg., 2022-05-20. (18/15554-5, 19/22685-1, 19/13143-0, 21/10224-0, 17/09390-7, 19/11999-5)

GUERIN, W.; DO ESPIRITO SANTO, T. S.; WEISS, P.; CIPRIS, A.; SCHACHENMAYER, J.; KAISER, R.; BACHELARD, R.. Collective Multimode Vacuum Rabi Splitting. Physical Review Letters, v. 123, n. 24, DEC 12 2019. (13/07375-0, 18/15554-5, 18/12653-2, 18/01447-2, 19/02071-9)

FURTADO, J.; RAMOS, A. C. A.; SILVA, J. E. G.; BACHELARD, R.; SANTOS, ALAN C.. Encoding quantum bits in bound electronic states of a graphene nanotorus. ANNALS OF PHYSICS, v. 472, p. 12-pg., 2024-11-28. (19/22685-1, 18/15554-5, 21/10224-0, 19/13143-0)

MORISSE, M.; JOSHI, S.; MIKA, J.; CAPELLA, J. C. C.; KAISER, R.; BACHELARD, R.; SLODICKA, L.; HUGBART, M.. Temporal coherences of atomic chaotic light sources: The Siegert relation and its generalisation to higher-order correlation functions. EPL, v. 147, n. 1, p. 8-pg., 2024-07-01. (22/00209-6, 18/15554-5, 19/13143-0, 23/03300-7)

FERREIRA, DILLEYS; BACHELARD, ROMAIN; GUERIN, WILLIAM; KAISER, ROBIN; FOUCHE, MATHILDE. Connecting field and intensity correlations: The Siegert relation and how to test it. American Journal of Physics, v. 88, n. 10, p. 7-pg., 2020-10-01. (18/01447-2, 19/13143-0, 18/15554-5)

OLIVEIRA, MURILO H.; HIGGINS, GERARD; ZHANG, CHI; PREDOJEVIC, ANA; HENNRICH, MARKUS; BACHELARD, ROMAIN; VILLAS-BOAS, CELSO J.. Steady-state entanglement generation for nondegenerate qubits. PHYSICAL REVIEW A, v. 107, n. 2, p. 7-pg., 2023-02-06. (19/13143-0, 19/11999-5, 20/00725-9, 18/15554-5)

HU, CHANG-KANG; QIU, JIAWEI; SOUZA, PAULO J. P.; YUAN, JIAHAO; ZHOU, YUXUAN; ZHANG, LIBO; CHU, JI; PAN, XIANCHUANG; HU, LING; LI, JIAN; et al. Optimal charging of a superconducting quantum battery. QUANTUM SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 7, n. 4, p. 15-pg., 2022-10-01. (18/15554-5, 21/10224-0, 19/13143-0, 19/22685-1, 19/11999-5)

BOJER, MANUEL; GOETZENDOERFER, LUKAS; BACHELARD, ROMAIN; VON ZANTHIER, JOACHIM. Engineering of spontaneous emission in free space via conditional measurements. PHYSICAL REVIEW RESEARCH, v. 4, n. 4, p. 6-pg., 2022-10-11. (18/15554-5, 19/13143-0)

DARSHESHDAR, ELNAZ; HUGBART, MATHILDE; BACHELARD, ROMAIN; VILLAS-BOAS, CELSO JORGE. Photon-photon correlations from a pair of strongly coupled two-level emitters. PHYSICAL REVIEW A, v. 103, n. 5, p. 9-pg., 2021-05-06. (18/15554-5, 18/01447-2, 19/13143-0, 18/10813-2, 19/11999-5)

VILLAS-BOAS, CELSO J.; MAXIMO, CARLOS E.; PAULINO, PAULO J.; BACHELARD, ROMAIN P.; REMPE, GERHARD. Bright and Dark States of Light: The Quantum Origin of Classical Interference. Physical Review Letters, v. 134, n. 13, p. 6-pg., 2025-04-04. (18/22402-7, 22/00209-6, 17/13250-6, 19/11999-5, 23/03300-7, 18/15554-5, 23/01213-0)

MAXIMO, CARLOS E.; MOREIRA, NOEL A.; KAISER, ROBIN; BACHELARD, ROMAIN. Anderson localization of light in dimension d-1. PHYSICAL REVIEW A, v. 100, n. 6, p. 5-pg., 2019-12-27. (18/01447-2, 18/15554-5, 17/13250-6)

GISBERT, ANGEL T.; PIOVELLA, NICOLA; BACHELARD, ROMAIN. Cooperative cooling in a one-dimensional chain of optically bound cold atoms. PHYSICAL REVIEW A, v. 102, n. 1, p. 8-pg., 2020-07-14. (18/01447-2, 18/15554-5, 19/12842-2)

CIPRIS, ANA; BACHELARD, ROMAIN; KAISER, ROBIN; GUERIN, WILLIAM. van der Waals dephasing for Dicke subradiance in cold atomic clouds. PHYSICAL REVIEW A, v. 103, n. 3, p. 8-pg., 2021-03-29. (18/01447-2, 18/15554-5)

SANTOS, ALAN C.; BACHELARD, R.. Generation of Maximally Entangled Long-Lived States with Giant Atoms in a Waveguide. Physical Review Letters, v. 130, n. 5, p. 6-pg., 2023-02-03. (19/13143-0, 21/10224-0, 19/22685-1, 18/15554-5)

CIDRIM, A.; DO ESPIRITO SANTO, T. S.; SCHACHENMAYER, J.; KAISER, R.; BACHELARD, R.. Photon Blockade with Ground-State Neutral Atoms. Physical Review Letters, v. 125, n. 7, AUG 13 2020. (17/09390-7, 18/15554-5, 18/12653-2, 18/01447-2, 19/13143-0)

VIGGIANO, VIVIANA; BACHELARD, ROMAIN; CUNDEN, FABIO DEELAN; FACCHI, PAOLO; KAISER, ROBIN; PASCAZIO, SAVERIO; PEPE, FRANCESCO, V; SCARDICCHIO, ANTONELLO. Condensation of vanishing photon emission rates in random atomic clouds. PHYSICAL REVIEW A, v. 112, n. 1, p. 9-pg., 2025-07-14. (18/15554-5, 22/00209-6, 19/13143-0, 23/03300-7)

MAGNANI, P. H. N.; DIAS, P. G. S.; FROMETA, M.; MARTINS, M. A.; PIOVELLA, N.; KAISER, R.; COURTEILLE, PH. W.; HUGBART, M.; BACHELARD, R.; TEIXEIRA, R. C.. Breaking of reciprocity and the Pancharatnam-Berry phase for light scattered by a disordered cold-atom cloud. PHYSICAL REVIEW A, v. 110, n. 4, p. 6-pg., 2024-10-23. (13/04162-5, 23/03300-7, 18/23873-3, 22/00261-8, 19/13143-0, 18/15554-5)