Desenvolvimento de Sensores Quânticos com Átomos Ultrafrios

• Processo: 17/19848-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Philippe Wilhelm Courteille
• Beneficiário: Camila Beli Silva
• 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): Gravimetria Átomos frios Interação luz-matéria Eletrodinâmica quântica em cavidades Resfriamento e aprisionamento de átomos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cavidades ópticas | gravimetria | Interação luz-matéria | Ondas de materia | átomos frios

Resumo

Sensores de gravidade são dispositivos indispensáveis para inúmeras aplicações, tanto na indústria como em pesquisa fundamental. Uma técnica particularmente atraente traduz a força de aceleração gravitacional em uma medição da frequência de oscilações de Bloch de átomos refrigerados por laser e confinados em uma onda de luz estacionária vertical. Em gravímetros modernos as oscilações são medidas através do estado dos átomos após um tempo de evolução variável. A medição é destrutiva, e novas amostras atômicas devem ser preparadas para cada escolha do tempo de evolução. Para superar a natureza destrutiva das medições em gravímetros atômicos propomos neste projeto uma nova técnica que permite monitorar as oscilações de Bloch ao vivo. A ideia consiste em deixar os átomos interagirem com uma cavidade em anel de alta finesse operada em regime de eletrodinâmica quântica de cavidade. Com átomos alcalinos, que são mais comumente utilizados em experimentos envolvendo resfriamento óptico, este regime permanece inacessível com cavidades anelares, que por construção, tem dimensões macroscópicas. Propomos uma forma de contornar esse problema usando estrôncio excitado em sua linha de intercombinação estreita.