A conexão entre superrâdiancia, espalhamento de Mie e o deslocamento coletivo de Lamb

• Processo: 11/10874-2
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2011
• Vigência (Término): 31 de julho de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Philippe Wilhelm Courteille
• Beneficiário: Romain Pierre Marcel Bachelard
• Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07276-1 - CEPOF - Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica, AP.CEPID
• Assunto(s): Espalhamento de radiação Superradiância Gases atômicos ultrafrios Estrôncio

Resumo

Mais de 50 anos após o trabalho seminal de Robert Dicke sobre superradiância, o espalhamento coletivo de radiação em amostras de espalhadores puntiformes ainda não está bem entendido. O objetivo deste projeto de pesquisa de pós-doutorado é contribuir para uma melhor compreensão, traçando uma ligação formal entre superradiância e o fenômeno conhecido clássico do espalhamento de Mie por objetos extensos. Estes são, a priori, fenômenos muito diferentes, pois o primeiro envolve espalhadores puntiformes, por exemplo, átomos, enquanto para o último, uma aproximação de granulação torna a nuvem um meio contínuo, e os campos espalhados são determinadas graças a hipóteses de continuidade nos limites do objeto. Em particular, estudaremos as ressonâncias de Mie ---um fenômeno de extinção aparecendo para condições de ressonância entre o tamanho da partícula e o comprimento de onda--- para nuvens atômicas com limites contínuas. O segundo objetivo desse projeto é caracterizar o deslocamento de Lamb coletivo de em nuvens atômicas densas. Esse deslocamento é causado por intercâmbio de fótons virtuais entre átomos interagindo coletivamente com um campo de radiação ressonante. Nossos cálculos ajudarão entender o impacto desses fenômenos em nuvens atômicas frias e assistirão a investigação experimental, fornecendo pistas sobre os regimes de parâmetros, onde as assinaturas claras podem ser esperadas. O Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos está atualmente construindo um novo experimento com o objetivo de estudar a interação de nuvens de átomos de estrôncio ultrafrios com luz. Com as suas estreitas transições ópticas, o estrôncio representa um candidato ideal para estudos de espalhamento coletivo. Os cálculos serão realizados em estreita interação com a nossa experiência, a fim de obter uma confirmação experimental dos modelos no prazo desse projeto de pesquisa. (AU)