Absorção de fótons correlacionados por nuvens atômicas densas e frias

• Processo: 24/03884-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Philippe Wilhelm Courteille
• Beneficiário: Philippe Wilhelm Courteille
• Pesquisador visitante: Mayerlin Nunez Portela
• Instituição do Pesquisador Visitante: Universidad de los Andes, Colombia, Colômbia
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/00209-6 - Tecnologias quânticas de segunda geração, AP.TEM
• Assunto(s): Átomos frios Tecnologia quântica Interação luz-matéria
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Átomos Frios | espalhamento coletivo | estados quânticos coletivos | tecnologias quânticas | interação luz-matéria

Resumo

Nuvens atômicas densas representam uma plataforma interessante para estudar efeitos coletivos, como super- e subradiância. Por outro lado, a emissão e absorção correlacionadas de fótons emaranhados tem aplicações importantes em tecnologias quânticas, em particular, em protocolos de comunicação quântica. Geralmente, fótons gêmeos são emitidos (ou absorvidos) por átomos únicos que exploram uma estrutura atômica multinível. A questão que gostaríamos de abordar neste projeto de pesquisa, teoricamente e experimentalmente, é se os fótons gêmeos podem ser absorvidos coletivamente por dois átomos, desde que estejam suficientemente próximos para interagirem entre si através de forças dipolares.A pesquisadora visitante convidada tem reconhecida experiência na produção de fótons gêmeos e publicou pesquisas sobre as consequências de correlações não clássicas na absorção de dois fótons por um único absorvedor quântico. Por outro lado, nosso experimento em São Carlos já é capaz de produzir nuvens muito densas de átomos de estrôncio ultrafrios. Juntamente com a investigadora, tentaremos descobrir se e em que regime de parâmetros o nosso sistema deverá ser capaz de demonstrar a absorção cooperativa de fótons correlacionados, e o que poderão ser assinaturas experimentais inequívocas. (AU)