Interação coletiva entre átomos e luz e compressão de spin coletivo mediada por uma cavidade óptica

• Processo: 22/12394-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Philippe Wilhelm Courteille
• Beneficiário: Tiago Bonicelli Gambarotto
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Átomos ultrafrios Cavidade óptica Interação luz-matéria Metrologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: átomos ultrafrios | cavidades ópticas | efeitos coletivos | Interação luz-matéria | interferometria atômica | Metrologia | sensoriamento quântico

Resumo

Os sensores inerciais mais precisos de hoje são baseados em interferometria atômica. O objetivo deste projeto é estudar, teóricamente e experimentalmente, esquemas de interação coletiva entre átomos frios e luz em cavidades ópticas visando a criação de estados de spin coletivos não triviais. Investigaremos o O potencial de estados de spin comprimidos fracamente emaranhados para melhorar a detecção quântica de forças fracas ou variações de força com sensibilidade além do limite quântico padrão no contexto da gravimetria de ondas de matéria. O estudo acompanhará o desenvolvimento experimental de um protótipo de sensor gravitacional baseado em interferometria atômica utilizando átomos de estrôncio ultrafrios interagindo de forma coerente com os modos contrapropagantes de uma cavidade óptica anelar bombeada por laser.O Instituto de Física de São Carlos alia conhecimento técnico na construção de cavidades de alta finesse com sabedoria em resfriamento e aprisionamento da espécie atômica de estrôncio, que apresenta propriedades particularmente favoráveis para aplicações em interferometria atômica.