Aquecimento estocástico cooperativo e ligação óptica com átomos frios

• Processo: 19/12842-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de dezembro de 2019 - 30 de novembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Romain Pierre Marcel Bachelard
• Beneficiário: Romain Pierre Marcel Bachelard
• Pesq. responsável no exterior: Nicola Umberto Cesare Piovella
• Instituição no exterior: Università degli Studi di Milano, Itália
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/15554-5 - Transporte e localização de luz em duas e três dimensões, AP.JP2
• Assunto(s): Átomos frios Redes ópticas Ligação óptica Interação luz-matéria Efeitos estocásticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Átomos Frios | Efeitos estocásticos | Espalhamento cooperativo | Forças óticas | Interação Luz-Átomo

Resumo

Grandes conjuntos de átomos frios apresentam fortes propriedades cooperativas no espalhamento de luz, o que resulta em uma emissão espontânea modificada. Embora o espalhamento cooperativo tenha sido amplamente estudado até o momento, suas consequências sobre os efeitos estocásticos e sobre as forças ópticas ainda precisam ser investigadas, e esses são os dois objetivos do presente projeto. O primeiro objetivo será elucidar se os eventos de emissão aleatória resultantes de modos de espalhamento cooperativo melhoram ou reduzem o aquecimento. O segundo objetivo aborda o regime de ligação óptica, quando forças ópticas mútuas levam a uma auto-organização da nuvem. Os dois PIs mostraram recentemente que a ligação óptica de N = 2 átomos frios é possível, embora os efeitos estocásticos (emissão espontânea) desafiem a estabilidade desses estados de pares. Neste projeto, vamos aproveitar a superradiância para mostrar que o mecanismo de resfriamento que torna esses estados possíveis podem ser ampliado ao ponto de conter efeitos estocásticos: nosso estudo se concentrará tanto nas cadeias 1D quanto nas redes 2D, já que a dimensionalidade afeta de uma forma crítica a força de cooperação. (AU)

Publicações científicas

(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)

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)

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)

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)