Rumo ao Acoplamento Optomecânico Dissipativo no Regime Quântico

• Processo: 24/06827-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Thiago Pedro Mayer Alegre
• Beneficiário: Pedro Vinicius Pinho Nascimento
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/16573-4 - Rumo a uma interface optomecânica quântica no regime de banda lateral não resolvida, BE.EP.DD
• Assunto(s): Fotônica Optomecânica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fotonica | Optomecânica | Optomecânica

Resumo

O estudo das cavidades optomecânicas representa uma área em rápido crescimento dentro da óptica quântica. Ao explorá-la, abrimos portas para investigar questões essenciais da mecânica quântica e para descobrir uma ampla gama de aplicações. No entanto, conduzir qualquer tipo de experimento quântico demanda um controle excepcional sobre o sistema físico e o aparato experimental. Por um lado, isso implica que o sistema em estudo deve estar fortemente desacoplado do ambiente externo e de todas as fontes de ruído clássico-ou de todas as fontes de decoerência em geral. Por outro lado, o observador deve ser capaz de manipular com precisão a dinâmica do sistema e o estado quântico de interesse. Atingir esse nível de controle é fundamental para que efeitos quânticos possam emergir de forma clara e experimentos significativos possam ser conduzidos. Esse projeto de pesquisa possui como objetivo atacar alguns problemas de interesse para a optomecânica quântica: (1) explorar os efeitos de interferência entre mecanismos de espalhamento dissipativo e dispersivo em operações de escrita e leitura de estados quânticos visando aumentar a eficiência de protocolos de armazenamento de informação não-clássica em dispositivos optomecânicos; (2) explorar o cancelamento completo do aquecimento/resfriamento optomecânico por meio da interferência destrutiva entre acoplamentos dispersivo/dissipativo, criando uma ferramenta escalável para o controle de informações quânticas; (3) resfriar ressonadores mecânicos de baixa frequência além do limite quântico, abrindo caminho para o uso de ressonadores mecânicos em transdutores quânticos operando em temperaturas elevadas, onde normalmente as contribuições de ruído térmico superam qualquer sinal quântico. (AU)