Controle de luz com luz e o monitoramento da transição clássico-quântica em eletrodinâmica quântica de cavidades

• Processo: 15/21229-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: James Alves de Souza
• Beneficiário: James Alves de Souza
• Instituição Sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Óptica quântica Eletrodinâmica quântica em cavidades
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: controle óptico | eletrodinâmica quântica em cavidades | estatística de fótons | transição clássico-quântica | Transparência eletromagneticamente induzida | Óptica Quântica

Resumo

Os campos emergentes da computação e ciência da informação quânticas têm exigido esforços consideráveis no desenvolvimento de novos conceitos e ferramentas para o controle de aplicações de fenômenos quânticos, particularmente no âmbito de partículas individuais. Em óptica física, eletrodinâmica quântica em cavidades (EQC) fornece condições ideais para estabelecer a interação entre partículas individuais de matéria e luz. O controle mútuo de feixes ópticos com fótons individuais é uma tarefa desafiadora e possui inúmeras aplicações interessantes nas áreas de óptica não linear e ciência da informação quântica. Este pode ser obtido unicamente através de interações fortemente não lineares como as baseadas no fenômeno de transparência eletromagneticamente induzida (EIT). EQC também fornece um cenário ideal para estudar a transição clássico-quântica do campo da cavidade, escalando as propriedades do sistema nos regimes fraco e forte de excitação. Esta proposta consiste no estudo teórico do fenômeno de EIT em cavidades para explorar o controle das flutuações quânticas e estatística de fótons de um feixe de luz, considerando sistemas compostos por N maior ou igual a 1 átomos de dois e três níveis não interagentes, acoplados independentemente ao mesmo modo da cavidade óptica. Estes sistemas também serão utilizados para demonstrar o controle óptico total do campo formado no interior da cavidade através de um segundo laser. Adicionalmente, estes sistemas serão úteis para analisar a transição clássico-quântica do campo no interior da cavidade através da variação do acoplamento átomo-campo, assim como o número de fótons do campo de prova. Com este projeto esperamos fornecer um entendimento mais aprofundado sobre os aspectos básicos da mecânica quântica para contribuir no desenvolvimento e melhoria de novos dispositivos quânticos. (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)

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)