Monitoramento contínuo de oscilações de Bloch de átomos ultra-frios para aplicação em gravimetria

• Processo: 14/12952-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2014
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Philippe Wilhelm Courteille
• Beneficiário: Raul Celistrino Teixeira
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/04162-5 - Desenvolvimento de sensores quânticos com átomos ultrafrios, AP.TEM
• Assunto(s): Átomos ultrafrios Condensado de Bose-Einstein Sensor quântico Gravimetria Eletrodinâmica quântica em cavidades
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cavidades anulares | Condensação de Bose-Einstein | eletrodinâmica quântica em cavidades | gravimetria | Interação luz-matéria | sensores quânticos | Interferometria atômica

Resumo

Propomos estudar experimentalmente oscilações de Bloch de átomos ultrafrios em uma rede óptica unidimensional vertical sob a ação da aceleração gravitacional. Os átomos também interagem com uma cavidade óptica anular bombeada por luz em uma direção, cujo braço vertical é colinear com a rede óptica. Em certos regimes de parâmetros, o feedback fornecido pelo campo de luz na cavidade para a rede óptica estabiliza as oscilações de Bloch através de um mecanismo de travamento de modo e gera pulsos periódicos de luz emitidos para o modo contrapropagante da cavidade. Enquanto os pulsos de luz fornecem um monitor não-destrutivo da dinâmica, o travamento de modo força os átomos para a banda de Bloch fundamental, remove o ruído e mesmo suprime defasagem devido às interações interatômicas. Todas essas características podem ser cruciais para futuras melhorias conceptuais de gravímetros atômicos baseados no monitoramento de oscilações de Bloch.O pós-doutor construirá o experimento, detetará e caracterizará o efeito de travamento de modo e confirmará a viabilidade do esquema de monitoramento contínuo. O experimento será operado com átomos de estrôncio ultrafrios excitados na sua linha estreita de intercombinação, o que permitirá atingir o regime de acoplamento forte com uma cavidade anular macroscópica. (AU)