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Efeitos coletivos em sistemas atômicos, spins nucleares e eletrodinâmica quântica de cavidades

Processo: 19/11999-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2019 - 31 de agosto de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
Pesquisador responsável:Celso Jorge Villas-Bôas
Beneficiário:Celso Jorge Villas-Bôas
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesq. associados:Carlos Eduardo Máximo ; Elnaz Darsheshdar
Assunto(s):Óptica quântica  Átomos frios 

Resumo

Com o presente projeto pretendemos podermos dar prosseguimento a estudos sobre comportamentos coletivos em diferentes sistemas físicos. Investigaremos vários tópicos relacionados a vários projetos em andamento a saber: 1) o papel das interações de longo alcance na dinâmica de ensembles atômicos (átomos de dois níveis) excitados por campos extermos. Investigaremos a conexão entre correlações quânticas (emaranhamento e discórdia quântica) entre os átomos do ensemble e propriedades da luz espalhada pelo ensemble. Também estenderemos os estudos para sistemas atômicos de três níveis, onde investigaremos o fenômeno da transparência eletromagneticamente induzida (EIT) levando-se em conta tais interações de longo alcance. Buscaremos entender como tais interações afetam a EIT e suas aplicações como memória quântica e redução da velocidade de grupo de um dado pulso de luz; 2) Dinâmicas dissipativas em sistemas fortemente interagentes: i) Eletrodinâmica Quântica de Cavidades (EQC) com qubits supercondutores e ii) cadeias de spins nucleares em ressonância magética nuclear (RMN). O primeiro sistema tem chamado muito a atenção da comunidade de óptica quântica visto que permite novos regimes de acoplamento, com novos fenômenos físicos, além de ser um forte candidato para a implementação de algoritmos de computação quântica. Já o segundo, trata-se de um sistema amplamente estudado em Mecânica Estatística, muito rico em propriedades termodinâmicas e magnéticas; 3) Processos em EQC com poucos átomos ou moléculas de pontos de quânticos em cavidades ópticas, visando a implementação de processos de informação quântica (memória quântica, portas lógicas, transistor quântico), processos de transparência eletromagneticamente induzida (EIT) e efeitos não lineares da interação átomo-campo com um ou dois modos do campo de radiação. (AU)