Explorando o acoplamento ultraforte no modelo de Rabi quântico para a conversão de fótons

• Processo: 23/09171-4
• 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: Enzzo Perez
• 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: Conversor de fótons | Modelo de Rabi quântico | Regime de acoplamento ultraforte | Óptica quântica

Resumo

Nos últimos anos, os regimes de acoplamento ultraforte e extremamente forte entre radiação e matéria deixaram de ser apenas propostas teóricas e tornaram-se uma realidade experimental, sendo alcançados em diferentes plataformas quânticas. Esses regimes têm apresentado novos e surpreendentes fenômenos físicos, alguns com grande potencial de aplicação na ciência da informação quântica. Em particular, quando um sistema entra no regime de acoplamento ultraforte, ocorre uma mudança drástica em seu espectro de emissão. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo investigar teoricamente o espectro de emissão do modelo de Rabi quântico no regime de acoplamento ultraforte (e extremamente forte), explorando a potencialidade de empregar esse sistema como um conversor de fótons, uma vez que um cruzamento entre dois níveis (autoestados) excitados do sistema nesse regime permite que um fóton absorvido pelo sistema seja convertido em três, os quais tem em geral frequências distintas e seriam emitidos em cascata. Para analisar o sistema será utilizado o formalismo microscópico de equação mestra e programação em linguagem Python para simulação da dinâmica de sistemas quânticos abertos.