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

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)

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Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CARDOSO, FERNANDO R.; AKAMATSU, DANIEL YOSHIO; CAMPO JUNIOR, VIVALDO LEIRIA; DUZZIONI, EDUARDO I.; JARAMILLO, ALFREDO; VILLAS-BOAS, CELSO J.. etailed Account of Complexity for Implementation of Circuit-Based Quantum Algorithm. FRONTIERS IN PHYSICS, v. 9, . (19/11999-5)
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, . (19/02071-9, 19/13143-0, 18/15554-5, 18/12653-2, 18/01447-2, 19/11999-5)
CARDOSO, FERNANDO R.; ROSSATTO, DANIEL Z.; FERNANDES, GABRIEL P. L. M.; HIGGINS, GERARD; VILLAS-BOAS, CELSO J.. Superposition of two-mode squeezed states for quantum information processing and quantum sensing. Physical Review A, v. 103, n. 6, . (19/11999-5)
OLIVEIRA, M. H.; MAXIMO, C. E.; VILLAS-BOAS, C. J.. Sensitivity of electromagnetically induced transparency to light-mediated interactions. Physical Review A, v. 104, n. 6, . (17/13250-6, 19/11999-5)
MENDONCA, TAYSA M.; SOUZA, ALEXANDRE M.; DE ASSIS, ROGERIO J.; DE ALMEIDA, NORTON G.; SARTHOUR, ROBERTO S.; OLIVEIRA, IVAN S.; VILLAS-BOAS, CELSO J.. Reservoir engineering for maximally efficient quantum engines. PHYSICAL REVIEW RESEARCH, v. 2, n. 4, . (19/11999-5, 13/04162-5)
SANTOS, ALAN C.; VILLAS-BOAS, C. J.; BACHELARD, R.. Quantum adiabatic brachistochrone for open systems. Physical Review A, v. 103, n. 1, . (19/11999-5, 19/22685-1, 18/15554-5)

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