Dinâmica de sistemas quânticos abertos: transição quântico-clássico e transparência eletromagneticamente induzida em cavidades ópticas

• Processo: 12/00176-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2012
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• 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
• Assunto(s): Mecânica quântica Sistema quântico Eletrodinâmica quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biestabilidade | Eletrodinamica quantica de cavidades | Interação radiação-matéria | sistemas quânticos abertos | Transição clássico-quântico | Transparência eletromagneticamente induzida | Óptica Quântica

Resumo

Com o presente projeto espero melhorar a infraestrutura para o desenvolvimento de pesquisas que já se encontram em andamento no nosso grupo de pesquisas. Em especial, espero dar suporte computacional para os alunos de mestrado e doutorado que oriento atualmente. As pesquisas aqui propostas podem ser divididas em dois temas: i) Transição quântico-clássico: investigaremos os limites de classicalidade para o campo em cavidades e sua dependência com o aumento do número de átomos, bem como a investigação do fenômeno da biestabilidade presente em modelos semi-clássicos que descrevem a interação entre átomos de dois ou três níveis e um campo submetido a um bombeio linear externo. Também investigaremos como o regime de acoplamento super forte modifica tais limites de classicalidade; ii) Transparência eletromagneticamente induzida com poucos átomos: simultaneamente ao tópico citado acima investigaremos o fenômeno da EIT com poucos átomos em cavidades, primeiramente investigando o controle das propriedades estatísticas do campo usando EIT e em seguida as diferenças entre os modelos quântico e semi-clássico para EIT em cavidades. No modelo semi-clássico, válido quando se tem muitos átomos dentro da cavidade, a biestabilidade depende da intensidade do campo de controle, presente nos experimentos de EIT. Investigaremos então possíveis aplicações dessa biestabilidade controlável no contexto de informação quântica. (AU)

Publicações científicas

(7)

(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)

BORGES, HALYNE S.; VILLAS-BOAS, CELSO J.. Quantum PHASE gate based on electromagnetically induced transparency in optical cavities. Physical Review A, v. 94, n. 5, NOV 30 2016. (12/00176-9, 13/04162-5, 14/12740-1)

OLIVEIRA, R. R.; BORGES, H. S.; SOUZA, J. A.; VILLAS-BOAS, C. J.. A multitasking device based on electromagnetically induced transparency in optical cavities. QUANTUM INFORMATION PROCESSING, v. 17, n. 11, NOV 2018. (13/04162-5, 15/21229-1, 12/00176-9, 14/12740-1)

SOUZA, J. A.; CABRAL, L.; OLIVEIRA, R. R.; VILLAS-BOAS, C. J.. Electromagnetically-induced-transparency-related phenomena and their mechanical analogs. Physical Review A, v. 92, n. 2, AUG 11 2015. (13/01182-5, 14/07350-0, 13/04162-5, 12/00176-9)

ROSSATTO, D. Z.; DE ALMEIDA, A. R.; WERLANG, T.; VILLAS-BOAS, C. J.; DE ALMEIDA, N. G.. Cooling by heating in the quantum optics domain. Physical Review A, v. 86, n. 3, SEP 26 2012. (12/00176-9)

COSTA, D.; DE ALMEIDA, N. G.; VILLAS-BOAS, C. J.. Secure quantum communication using classical correlated channel. QUANTUM INFORMATION PROCESSING, v. 15, n. 10, p. 4303-4311, OCT 2016. (12/02816-5, 12/00176-9, 13/04162-5)

SOUZA, J. A.; FIGUEROA, E.; CHIBANI, H.; VILLAS-BOAS, C. J.; REMPE, G.. Coherent Control of Quantum Fluctuations Using Cavity Electromagnetically Induced Transparency. Physical Review Letters, v. 111, n. 11, SEP 11 2013. (10/17609-0, 13/01182-5, 12/00176-9)

BORGES, HALYNE S.; VILLAS-BOAS, CELSO J.. Quantum PHASE gate based on electromagnetically induced transparency in optical cavities. PHYSICAL REVIEW A, v. 94, n. 5, p. 7-pg., 2016-11-30. (12/00176-9, 13/04162-5, 14/12740-1)