Localização de estados quânticos vibracionais em armadilhas iônicas

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dc.contributorUniversidade de São Paulo
dc.contributor.authorAraujo, Hugo Sanchez de
dc.date.accessioned2016-09-21T18:13:31Z
dc.date.available2016-09-21T18:13:31Z
dc.date.issued2016-05-05
dc.description.abstractDurante a década de 90 diversos trabalhos surgiram com o objetivo de investigar a localização de estados quânticos. No contexto da eletrodinâmica quântica de cavidades é possível localizar estados não clássicos de um dado campo externo aplicado ao sistema, uma cavidade preenchida com um material não linear inicialmente preparada no estado de vácuo. Baseado em tal cenário, propomos uma técnica de localização de estados vibracionais de um íon armadilhado. Para isso, considera-se um íon armadilhado em um potencial confinante cujos graus de liberdade vibracionais e os níveis eletrônicos do íon são acoplados por meio de um laser. Uma vez gerada a interação, faz-se uso da técnica de engenharia de reservatórios a fim de obtermos uma equação mestra na qual haja uma dinâmica emissiva e absortiva, ambas artificiais, promovidas por liouvillianos engenheirados, obtidos utilizando o sistema auxiliar (níveis internos do íon). Decorre-se disso uma dinâmica efetiva, já que a emissão espontânea é sempre presente. Sob um certo regime de parâmetros, a competição entre os liouvillianos leva o sistema de interesse para um estado vibracional estacionário caracterizando a localização. A técnica apresentada é mais geral pois mesmo partindo-se de um estado de máxima mistura, a localização é atingida com alta fidelidade em relação ao estado vibracional almejado. O papel exercido pela engenharia de interações para o sucesso da localização é o principal fator motivador deste trabalho.
dc.description.abstractIn the 90s several works arose in order to investigate the localization of quantum states. In the context of quantum electrodynamics of cavities, it is possible to find non-classical states of a given external field applied to the system employing, for instance, a cavity (initially prepared in the vacuum states) filled with a non-linear material. In such scenario, we propose a trapped ion vibrational state localization technique. Consider a trapped ion confined in a potential whose vibrational and electronic degrees of freedom are coupled through two laser fields. Once such interaction is generated, we make use of the reservoir engineering technique in order to obtain a master equation in which there is an artificial dynamics of emission and absorption promoted by engineerined liouvillians obtained by using an auxiliary system (internal ion levels) within an effective dynamics, since the spontaneous emission is always present. Under a certain set of parameters, competition among liouvillians takes the system of interest to a vibrational steady-state featuring localization. The presented technique is interesting because the steady-state is achieved with high fidelity with respect to the desired vibrational state even when starting with highly mixed states. The role presented by the engineered interactions is fundamental for a successful localization and it is the primary motivation of this work.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifier.urihttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-04052016-155909/
dc.identifier.urihttp://repositorio.ifsc.usp.br/handle/RIIFSC/8356
dc.languagept
dc.rights.holderAraujo, Hugo Sanchez de
dc.subjectEletrodinâmica quântica de cavidades
dc.subjectEngenharia de reservatórios
dc.subjectÍons armadilhados
dc.subjectLocalização de estados quânticos
dc.subjectLocalization of quantum states
dc.subjectQuantum electrodynamics of cavities
dc.subjectReservoir engineering
dc.subjectTrapped ion
dc.titleLocalização de estados quânticos vibracionais em armadilhas iônicas
dc.title.alternativeLocalization of vibrational quantum states in ionic trap
dc.typeDissertação de Mestrado
usp.advisorMoussa, Miled Hassan Youssef
usp.date.defense2016-02-22
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