Resumen: En julio de 1913 Niels Bohr publicaba el primero de una serie de artículos sobre un nuevo modelo de átomo basado en la hipótesis cuántica. No fue el primer modelo cuántico, como suele creerse, sino una síntesis de ideas dispersas y la introducción de una nueva hipótesis clave que daba sentido a todo: la existencia de distintos estados estacionarios para el electrón dentro del átomo.Palabras clave: Modelo de Bohr, teoría cuántica, estados estacionarios, espectroscopía, historia.Abstract: In July 1913 Niels Bohr published the first of a series of articles about a new model of the atom based on the quantum hypothesis. It was not the first quantum model, as it is usually believed, but a synthesis of separate ideas and the introduction of a key new hypothesis that made sense of them all: namely the existence of different stationary states for the electron within the atom.Keywords: Bohr model, quantum theory, stationary states, spectroscopy, history.
En la presente tesis se aborda el procesado cuantico de informacion en sistemas opticos cuanticos. El trabajo se centra en el dominio de la electrodinamica cuantica en cavidades (cavity-QED) donde el campo electromagnetico constituido por unos pocos fotones se encuentra confinado en una cavidad consistente en dos espejos de alta calidad alineados de forma que sea posible confinar los modos resonantes durante tiempos lo suficientemente elevados como para que la interaccion luz-materia pueda ser relevante. En cavity-QED es posible reducir la interaccion luz-materia al caso mas simple: el modelo de Jaynes-Cummings, donde unos pocos atomos pueden interaccionar con un unico modo de radiacion confinado en una cavidad. Tipicamente, el sistema cuantico esta constituido por los estados cuanticos del atomo y el campo electromagnetico, por ejemplo: el numero de fotones de cada polarizacion. En este contexto, y considerando sistemas atomicos de tres niveles proponemos unos modelos para realizar ingenieria cuantica en cavity-QED. Por un lado, proponemos la realizacion de una puerta logica cuantica de fase para dos pulsos cuanticos de luz ortogonales en polarizacion. Asimismo, considerando estados del campo de radiacion en un estado coherente o semi-clasico es posible crear estados de fotones entrelazados en polarizacion mediante la aplicacion de la puerta de fase. Por otro lado, proponemos un nuevo mecanismo para crear pares de fotones entrelazados, constituido por un atomo de tres niveles interaccionando, sucesivamente, con los modos confinados en dos cavidades. Esta ultima propuesta tiene un gran interes por su posible aplicacion a la criptografia cuantica. El estudio de la dinamica de los modelos propuestos se ha realizado mediante las formulaciones: matriz densidad, ecuacion de Schrodinger y el metodo de los saltos cuanticos. Estos metodos permiten obtener resultados realistas puesto que incorporan la presencia de procesos
En 1995, tras muchos intentos fallidos y superar varios obstáculos, se logró enfriar un gas de átomos alcalinos a temperaturas del orden de 10-7 K. A esta temperatura, los átomos se “unen” para formar el Condensado de Bose-Einstein (BEC). El BEC constituye otro estado de la materia, cuyas propiedades son objeto de estudios hoy día. El BEC había sido predicho por Einstein (1924) cuando analizaba el trabajo de S.N. Bose (sobre Mecánica Estadística), pero tuvo que esperar el desarrollo y perfeccionamiento de técnicas para atrapar y enfriar átomos, de las últimas dos décadas. En este trabajo, se repasan los aspectos más importantes de algunas de éstas técnicas y otros elementos de la formación del BEC. En el año 2001, y en reconocimiento a su trabajo, E. Cornell (EUA), C. Weimann (EUA) & W. Ketterle (Alemania), fueron galardonados con el premio Nóbel de Física, por el descubrimiento del quinto estado de la materia.