Desenvolvimento de sensores quânticos com átomos ultrafrios

• Processo: 13/04162-5
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de agosto de 2014 - 30 de abril de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Philippe Wilhelm Courteille
• Beneficiário: Philippe Wilhelm Courteille
• Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Celso Jorge Villas-Bôas ; John Weiner
• Pesq. associados: Daniel Varela Magalhães ; Vanderlei Salvador Bagnato
• Auxílios(s) vinculado(s): 18/22402-7 - Efeitos não lineares em eletrodinâmica quântica de cavidades de dois modos, AP.R; 18/03934-8 - Workshop on Collective scattering of light 2018, AR.BR; 15/50422-4 - 123: dimensionality and cooperativity, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/10813-2 - Espalhamento quântico de luz e emaranhamento em vapores atômicos frios, BP.PD; 18/02301-1 - Um sensor dual para metrologia e gravimetria, BP.PD; 17/19848-0 - Desenvolvimento de sensores quânticos com átomos ultrafrios, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 17/13250-6 - Assinaturas não-clássicas de muitos corpos na fluorescência de átomos frios, BP.PD; 16/16598-0 - Um sensor dual para metrologia e gravimetria, BP.PD; 16/23874-4 - Estudo da interação entre átomos frios e ondas de luz evanescentes, BP.PD; 15/21194-3 - Interação entre átomos e metamateriais: efeito Purcell e teoria de meios efetivos, BP.PD; 14/12952-9 - Monitoramento contínuo de oscilações de Bloch de átomos ultra-frios para aplicação em gravimetria, BP.PD; 14/17688-8 - Desenvolvimento de um sensor de gravidade contínuo, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Eletrodinâmica quântica em cavidades Átomos frios Metrologia óptica Interferometria Sensor quântico

Resumo

Esta proposta visa tornar a tecnologia de sensores quânticos uma realidade. À frente da revolução quântica antecipada em aplicações comerciais, a proposta pretende criar um consórcio de pesquisa para lidar com duas vertentes de investigações específicas: (i) Análise e implementação de novas ideias para sensores quânticos baseados em átomos frios interagindo com cavidades ópticas e investigações para a primeira utilização dupla de sensores para metrologia e interferometria gravitacional com novas aplicações possíveis; (ii) demonstração de novas técnicas e estratégias para miniaturização e simplificação de sensores quânticos baseados em átomos aprisionados em nano-potenciais plasmônicos. Os sistemas realizados permitirão estudos fundamentais em novos regimes da eletrodinâmica quântica em cavidades e em ondas evanescentes. (AU)

Publicações científicas

(19)

(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)

DE ASSIS, ROGERIO J.; DE MENDONCA, TAYSA M.; VILLAS-BOAS, CELSO J.; DE SOUZA, ALEXANDRE M.; SARTHOUR, ROBERTO S.; OLIVEIRA, IVAN S.; DE ALMEIDA, NORTON G. Efficiency of a Quantum Otto Heat Engine Operating under a Reservoir at Effective Negative Temperatures. Physical Review Letters, v. 122, n. 24 JUN 19 2019. Citações Web of Science: 3.

SUAREZ, ELMER; AUWAERTER, DAVID; ARRUDA, TIAGO J.; BACHELARD, ROMAIN; COURTEILLE, PHILIPPE W.; ZIMMERMANN, CLAUS; SLAMA, SEBASTIAN. Photon-antibunching in the fluorescence of statistical ensembles of emitters at an optical nanofiber-tip. NEW JOURNAL OF PHYSICS, v. 21, MAR 29 2019. Citações Web of Science: 1.

DE ASSIS, R. J.; VILLAS-BOAS, C. J.; DE ALMEIDA, N. G. Feasible platform to study negative temperatures. JOURNAL OF PHYSICS B-ATOMIC MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS, v. 52, n. 6 MAR 28 2019. Citações Web of Science: 1.

VILLAS-BOAS, CELSO J.; ROSSATTO, DANIEL Z. Multiphoton Jaynes-Cummings Model: Arbitrary Rotations in Fock Space and Quantum Filters. Physical Review Letters, v. 122, n. 12 MAR 28 2019. Citações Web of Science: 1.

ARRUDA, TIAGO J.; BACHELARD, ROMAIN; WEINER, JOHN; COURTEILLE, PHILIPPE W. Tunable Fano resonances in the decay rates of a pointlike emitter near a graphene-coated nanowire. Physical Review B, v. 98, n. 24 DEC 26 2018. Citações Web of Science: 2.

MORIYA, P. H.; ARAUJO, M. O.; TODAO, F.; HEMMERLING, M.; KESSLER, H.; SHIOZAKI, R. F.; CELISTRINO TEIXEIRA, R.; COURTEILLE, PH W. Comparison between 403 nm and 497 nm repumping schemes for strontium magneto-optical traps. JOURNAL OF PHYSICS COMMUNICATIONS, v. 2, n. 12 DEC 2018. Citações Web of Science: 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. Citações Web of Science: 0.

DINIZ, E. C.; ROSSATTO, D. Z.; VILLAS-BOAS, C. J. Two-mode squeezing operator in circuit QED. QUANTUM INFORMATION PROCESSING, v. 17, n. 8 AUG 2018. Citações Web of Science: 0.

DINIZ, E. C.; BORGES, H. S.; VILLAS-BOAS, C. J. Multiple transparency windows and Fano interferences induced by dipole-dipole couplings. Physical Review A, v. 97, n. 4 APR 19 2018. Citações Web of Science: 2.

BORGES, HALYNE S.; ROSSATTO, DANIEL Z.; LUIZ, FABRICIO S.; VILLAS-BOAS, CELSO J. Heralded entangling quantum gate via cavity-assisted photon scattering. Physical Review A, v. 97, n. 1 JAN 18 2018. Citações Web of Science: 3.

ARRUDA, TIAGO J.; BACHELARD, ROMAIN; WEINER, JOHN; SLAMA, SEBASTIAN; COURTEILLE, PHILIPPE W. Fano resonances and fluorescence enhancement of a dipole emitter near a plasmonic nanoshell. Physical Review A, v. 96, n. 4 OCT 30 2017. Citações Web of Science: 4.

BORGES, H. S.; OLIVEIRA, M. H.; VILLAS-BOAS, C. J. Influence of the asymmetric excited state decay on coherent population trapping. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, AUG 2 2017. Citações Web of Science: 3.

ROSSATTO, DANIEL Z.; VILLAS-BOAS, CELSO J.; SANZ, MIKEL; SOLANO, ENRIQUE. Spectral classification of coupling regimes in the quantum Rabi model. Physical Review A, v. 96, n. 1 JUL 24 2017. Citações Web of Science: 26.

DE ASSIS, R. J.; VILLAS-BOAS, C. J.; DE ALMEIDA, N. G. Negative response with an optical cavity and traveling wave fields. Physical Review A, v. 96, n. 1 JUL 12 2017. Citações Web of Science: 0.

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. Citações Web of Science: 12.

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. Citações Web of Science: 6.

ROSSATTO, D. Z.; VILLAS-BOAS, C. J. Relaxation time for monitoring the quantumness of an intense cavity field. Physical Review A, v. 94, n. 3 SEP 12 2016. Citações Web of Science: 0.

VILLAS-BOAS, C. J.; CARDOSO, W. B.; AVELAR, A. T.; XUEREB, A.; DE ALMEIDA, N. G. Does ``cooling by heating{''} protect quantum correlations?. QUANTUM INFORMATION PROCESSING, v. 15, n. 5, p. 2021-2032, MAY 2016. Citações Web of Science: 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. Citações Web of Science: 17.