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Item Hamiltoniano Intensity Dependent na teoria do laser(2016-05-06) Oliveira Neto, Flávio deTem-se como intuito desse projeto a construção e o desenvolvimento de um Hamiltoniano intensity dependent, cuja interação entre radiação-matéria dependa do número de fótons que residem dentro da cavidade do laser. O Hamiltoniano de Jaynes Cummings é tradicionalmente conhecido por descrever a interação radiação-matéria, e através de uma modificação efetuada no mesmo, criando um Hamiltoniano não-linear em termos dos operadores de criação e aniquilação, pretende-se obter uma nova distribuição do número de fótons dentro de tal cavidade, bem como uma nova estatística em relação ao modelo usual de laser. Para tal,faz-se uso de um modelo de átomo de dois níveis para a descrição da matéria dentro da cavidade, bem como conhecimentos de informação e óptica quântica para o desenvolvimento e análise dos resultados obtidos, como o fator Q de Mandel, juntamente com aplicações de Hamiltonianos não lineares, necessários para o entendimento do projeto. Finalmente, discute-se as consequências da nova distribuição; suas semelhanças e suas diferenças em relação à tradicional, focando nos papéis dos parâmetros do laser.Item Problemas atuais em óptica quântica: novos mecanismos para gerar estados comprimidos e um modelo para determinar o estado quântico do campo(2014-05-13) Dantas, Celia Maria AlvesFazendo uso da equivalência entre um potencial não-local e um potencial dependente da velocidade, mostramos como construir um potencial não-local capaz de gerar estados comprimidos. No contexto do modelo de Jaynes-Cummings que descreve a interação quântica de um único átomo de dois níveis com um único modo do campo eletromagnético quantizado, mostrando uma nova característica no comportamento dinâmico da inversão atômica, quando o campo é preparado em um estado coerente comprimido par. Usando o modelo de Jaynes-Cummings propomos um método para estudar o estado quântico e a variância do operador de fase, através da medida da distribuição de momento de átomos espalhados, proveniente da interação de um feixe atômico com um único modo do campo eletromagnético via interação de dois fótons.Item Óptica e informação quânticas com átomos, íons e campos(2015-12-08) Mizrahi, Salomon SylvainPesquisas em interação radiação-matéria proporcionaram um melhor entendimento dos fundamentos da teoria quântica e abriram perspectivas em diversos campos como,processos de Informação Quântica e aplicações. Porém, fenômenos como a decoerência, intrínseca ànatureza quântica, e erros devidos às flutuações nos parâmetros experimentais ainda são obstáculos a serem superados para que muitas dessas aplicações possam se tornar reais. Por isso, muitos esforços são direcionados para estudos de processos de proteção de estados quânticos,algoritmos de correção de erros e sistemas robustos a decoerência e às imperfeições experimentais. Com base nessa descrição, iremos investigar os seguintes tópicos:i) Engenharia de interações em Eletrodinâmica Quântica de Cavidades, com a finalidade de gerar estados emaranhados e processos de proteção de estados quânticos via engenharia de reservatórios. ii) Fenômenos associados às fases geométricas ou de Berry, especialmente em sistemas dissipativos, com o objetivo de verificar o seu uso em computação e comunicação quânticas.iii) Redes de osciladores harmônicos (OH) quânticos dissipativos, com ênfase 1) na dinâmica de estados entre os osciladores, 2) no equilíbrio (ou localização) de estados em osciladores específicos da rede ou grupo de osciladorese 3) no armazenamento de estados, de forma a protegê-los do processo de decoerência. Abordaremos diferentes topologias de uma rede composta por N OH´s, associando distintos reservatório, de forma a definir constantes de relaxação distintas. Estes objetivos enquadram-se dentro de um cenário atual de crescente interesse por processos de Informação Quântica em redes de osciladores harmônicos ou nano-osciladores, redes ópticas e de spin.iv) Medidas de emaranhamento e separabilidade de estados quânticos de variáveis contínuas com base no uso de covariâncias, propostas recentemente, visando compará-las com outras, como medidas entrópicas. O propósito é investigar propriedades de emaranhamento de modos acoplados do campo eletromagnético em cavidades com paredes móveis.v) Uma das áreas mais fascinante de campos eletromagnéticos em cavidades é o Efeito Casimir, que é uma mudança do estado do campo, causada pela presença de paredes. Se as paredes estão em repouso, surge uma força macroscópica de atraçãoentre paredes neutras. No caso de paredes oscilantes a teoria prevê a possibilidade de criação de fótons a partir do vácuo se forem satisfeitas certas condições de ressonância entre modos do campo eletromagnético e o movimento das paredes. Esse é o Efeito Casimir Dinâmico que está sendo pesquisado para estabelecer as condições experimentais para a verificação do efeito.vi) Fotocontagem em processos de interação entre aparato de medição e sistema de interesse, a fim de deduzir de forma fidedigna superoperadores de salto quântico e de não-contagem, de fundamental importância para previsões de estatística de fotocontagem. vii) Configuração de registradores quânticos à luz dos POVM´s (positive operator-valued measure) e outros tipos de medições quânticas como medições latentes propostas por R. Dicke.viii) Dinâmica de emaranhamento em OH´s acoplados com muitos graus de liberdade. O sistema consiste de um grande número de OH´s acoplados em diversas configurações e para diferentes tipos de interação com o vizinho mais próximo Investigaremos a dinâmica de separabilidade de estados quânticos de variáveis contínuas, usando o coeficiente negatividade inversa como medida. ix) Aplicação do método de difusão de estados quânticos para investigar a possibilidade de implantação de proteção de operações lógicas quânticas universais, dentro de um subespaço de quatro dimensões, através de observação contínua da permanência do estado do sistema dentro do referido subespaço, quando este é perturbado pelo resto do universo.