Cavidades de Fabry-Perot para o aumento da sensibilidade de receptores de micro-ondas baseados em átomos de Rydberg

• Processo: 25/19789-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Vinicius Marrara Pepino
• Beneficiário: Mateus Francisco Balesteros Cintra
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/12912-9 - Atomos de Rydberg para tecnologias quânticas, AP.R
• Assunto(s): Átomos de Rydberg
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Átomos de Rydberg | cavidade de fabry-perot | receptor de micro-ondas | Teoria Eletromagnetica, Microondas, Propagação de Ondas, Antenas

Resumo

Este projeto propõe o estudo e a implementação de uma cavidade de Fabry-Perot (FP) para aumentar a sensibilidade de receptores de micro-ondas baseados em átomos de Ryd- berg. Esses receptores são considerados altamente promissores, uma vez que estados de Rydberg apresentam uma resposta acentuada a campos elétricos em frequências de MHz a THz, permitindo a detecção de sinais de radiofrequência e micro-ondas com elevada sensibilidade. O princípio de funcionamento baseia-se na Transparência Induzida Eletro- magneticamente (EIT), uma técnica de espectroscopia quântica-óptica. A cavidade FP tem como função amplificar localmente o campo elétrico por meio da ressonância, resultando em aumento da sensibilidade. O trabalho, vinculado ao projeto de pesquisa "Átomos de Rydberg para tecnologias quânticas", será desenvolvido em sinergia entre a Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e o Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), com o objetivo de projetar, fabricar e validar geometrias de cavidades capazes de forne- cer desempenho comparável ou superior a resultados já reportados na literatura. Serão realizadas simulações no software Ansys HFSS, precedidas de revisão bibliográfica sobre receptores quânticos e técnicas de confinamento de micro-ondas. Resultados preliminares apresentaram ganho de aproximadamente 11,7 dB em 9,77 GHz para estruturas polari- zadas, enquanto geometrias insensíveis à polarização apresentaram ganho de até 9,1 dB em 9,75 GHz. O estudante obterá treinamento em métodos de simulação eletromagnética em ressoadores, revisão crítica da literatura, além de experiência experimental em micro- ondas e física atômica, contribuindo para a formação qualificada do aluno. (AU)