Sobre la interacción resonante luz laser-átomos

Juan Ignacio Cirac Sasturáin

Dainer De la Rosa Mejía, Jesús David Polanco García

Durante esta investigación se llevó a cabo una revisión exhaustiva de los conceptos completamente cuánticos del modelo más paradigmático de la interacción luz-átomo: el modelo de Jaynes Cummings, considerado como uno de los candidatos principales para examinar los tipos de interacciones átomo-campo resonantes y no resonantes, que permiten conducir a las propiedades básicas del entrelazamiento cuántico. Presentamos un protocolo que nos permitirá estudiar una nueva configuración del modelo de Jaynes Cummings (JCM) en un sistema de cavidades cruzadas en el régimen dispersivo o de grandes desintonías. Exploramos la posibilidad de construir interacciones de conversión paramétrica ascendente y descendente, descubriendo que en un sistema de cavidades cruzadas no es posible la generación de procesos de conversión paramétrica descendente. La interacción lograda que permite procesos paramétricos ascendente, es empleada para producir estados entrelazados. Nuestra interacción efectiva es respaldada mediante simulación numérica con la herramienta de cálculo Qutip. En particular ilustramos como implementar las condiciones para la preparación de estados entrelazados.

Luis Lorenzo Sánchez-Soto

Juan Ignacio Cirac Sasturáin

EN ESTA MEMORIA SE ABORDA EL PROBLEMA DE LA INTERACCION DE ATOMOS DE DOS NIVELES CON ESTADOS NO CLASICOS DE LUZ. HEMOS ESTUDIADO, EN PRIMER LUGAR, LA SITUACION EN QUE SOLO UN MODO DE LA RADIACION ESTA PRESENTE EN ESTE PROBLEMA. HEMOS DADO UNA APROXIMACION ANALITICA PARA LA INVERSION DE POBLACION CUANDO EL CAMPO SE ENCUENTRA INICIALMENTE EN UN ESTADO COMPRIMIDO. HEMOS MOSTRADO ASIMISMO QUE ES POSIBLE EL ATRAPAMIENTO DE POBLACION EN MODELOS DE ATOMOS DE DOS NIVELES Y ESTUDIADO LAS CONSECUENCIAS DERIVADAS DE ESTE HECHO EN LA LUZ EMITIDA POR EL ATOMO. POR ULTIMO, HEMOS OBTENIDO Y RESUELTO LAS ECUACIONES DE EVOLUCION, EN APROXIMACION DE BORN, PARA EL CASO EN QUE EL ATOMO SE ENCUENTRE AMORTIGUADO POR UN BANO ELECTROMAGNETICO EN ESTADO VACIO COMPRIMIDO DE ANCHURA DE BANDA FINITA Y BOMBEADO, A SU VEZ, POR UN LASER EXTERNO.

P. van der Straten, Harold J. Metcalf

Roberto Ruiz Dagua

En 1905 Albert Einstein publica su articulo “Sobre un punto de vista heuristico concerniente a la produccion y transformacion de la luz” donde por primera vez se logra dar una explicacion al fenomeno del desprendimiento de electrones desde una superficie metalica como consecuencia de la incidencia de un haz de luz sobre dicha superficie. La explicacion se basa en el concepto de cuanto de energia introducido por Max Planck. En 1968 Willis E. Lamb Jr. y Marlan O. Scully en su articulo “El efecto fotoelectrico sin fotones” buscan dar una explicacion al mismo efecto estudiado y teorizado por Einstein, reemplazando el concepto de foton por una onda electromagnetica clasica la cual sera la encargada de estimular los electrones del atomo hasta el punto de lograr desprenderlos del mismo. En este caso, haciendo uso de la imagen de interaccion o imagen de Dirac y la teoria de perturbacion dependiente del tiempo se busca dar una explicacion probabilistica a la interaccion entre atomo y la radiacion. En este trabajo se reproducen los calculos llevados a cabo por Lamb y Scully, mostrando como a partir de un modelo semi-clasico se logra explicar los resultados experimentales del efecto fotoelectrico de la misma manera como lo hace la explicacion basada en el concepto de foton.