Sistema de cavidades ópticas cruzadas como um conversor de luz coerente em luz comprimida

• Processo: 23/09173-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Daniel Zini Rossatto
• Beneficiário: Aline Yoshimi Oi
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Engenharia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental de Itapeva. Itapeva , SP, Brasil
• Assunto(s): Óptica quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cavidades ópticas cruzadas | conversão paramétrica descendente | Fonte de luz comprimida | Interação de Jaynes-Cummings de dois fótons | Laser de dois fótons | Óptica quântica

Resumo

As fontes de luz quântica desempenham um papel fundamental em vários domínios da ciência da informação quântica. Contudo, a eficiente geração de estados multifotônicos ainda se apresenta como um desafio a ser superado. Em particular, a construção de fontes de estados bifotônicos (como laser/maser de dois fótons e fontes de luz comprimida) tem atraído considerável atenção devido às suas aplicações em protocolos de informação quântica, litografia e metrologia quântica, bem como em áreas de interesse médico e biológico. O presente projeto tem como objetivo estudar teoricamente a conversão de luz coerente em luz comprimida, bem como a conversão de um pulso de um único fóton em um pulso de dois fótons. Para isso, será investigado o processo de conversão paramétrica descendente em um sistema de cavidades cruzadas acopladas a um átomo, em que uma das cavidades se acopla ao átomo por meio da interação de Jaynes-Cummings convencional, enquanto a outra o faz por meio de uma interação de Jaynes-Cummings de dois fótons. Para analisar o sistema será utilizada a teoria de input-output associada à solução da equação de Schrödinger que despreza as ocorrências de fótons perdidos por meio de emissão espontânea atômica.