Controle do atomo: passos em direcao aos avancos do proximo seculo

Anderson R. L. Caires, Vanderlei Salvador Bagnato

Antonio Tadeu F. Amado

A Teoria Quântica é um avanço revolucionário na Física que emergiuno início do século XX. É uma elegante teoria matemática capaz de explicaro comportamento não intuitivo das partículas subatômicas, maisnotavelmente o fenômeno do emaranhamento. No final do século XX,descobriu-se que a teoria quântica se aplica não apenas a átomos e moléculas,mas a bits e operações lógicas em um computador. Essa percepçãotrouxe uma revolução na ciência e tecnologia do processamento da informação,tornando possíveis tipos de computação e comunicação até entãodesconhecidos na Era da Informação.

Attico Chassot

Túlio Brito Brasil

Ribeiro, Harold Rojas.Em especial, devo muito a Rayssa, juntos dividimos o estado de origem, laboratório, orientador, experimento, aluguel, problemas diários e muitas risadas.Agradeço muito aos pós-doutorandos, com os quais tive a oportunidade de aprender: Renné Medeiros, Ashok Kumar e Breno Teixeira.Em especial ao Renné, sua paciência e boa vontade são coisas raras de se encontrar, obrigado pelos ensinamentos e conselhos do click-clack ao forró!Aos professores do IFUSP que tive a oportunidade de ser aluno ou monitor: A. F. R. de Toledo Piza (Quântica II), Renata Zukanovich Funchal (Quântica I), Josif Frenkel (Eletrodinâmica I), Vito R. Vanin (Tratamento de dados) e Adriano M. Alencar (Monitoria de Ótica).Obrigado por apagar parte da desilusão em relação aos professores, fruto de um passado não tão distante.Com vocês pude reviver o brilho nos olhos ao mais nobre dos trabalhos.Espero um dia ser como vocês.Aos companheiros de turma que acabaram se tornando bons amigos: Fernando Takeshi, Juan Cervantes, Saeed Ullah.Vocês tornaram a transição para SP um pouco mais fácil.Agradeço ao Marcos, Clineu e Alex e todo pessoal da oficina mecânica geral.Sempre dispostos a ajudar em qualquer problema técnico, seja adaptar um parafuso ou projetar cavidades de análise.Agradeço ao pessoal do suporte em eletrônica, Edu Monteiro e Cacá.É sempre bom poder contar com a sua competência e dedicação.Agradeço as pessoas da secretaria da FEP: Juliane, Luiz e Edi.Sempre dispostos a ajudar nos problemas burocráticos/administrativos ou o que estivesse ao alcance.Agradeço ao CNPQ pelo suporte financeiro.i RESUMO Nesta dissertação, descreveremos as primeiras medidas de ruído quântico em um oscilador paramétrico ótico (OPO) bombeado em 780 nm, construído no nosso laboratório.Esse OPO servirá de fonte de estados não clássicos da luz para interação com átomos de rubídio.Faremos uma revisão da teoria clássica do OPO: o bombeamento de um cristal não linear inserido dentro de uma cavidade ótica, produzindo dois feixes intensos de luz (sinal e complementar) com cores distintas.Calcularemos as expressões para o limiar de oscilação, potências de saída dos feixes convertidos e compararemos as principais diferenças entre OPOs com cristais do tipo I e tipo II.Analisaremos a descrição quântica do OPO, calcularemos os espectros de ruído para as quadraturas do bombeio refletido e para as quadraturas dos feixes gêmeos.Veremos que o OPO gera feixes com correlações quânticas, como o emaranhamento tripartido, entres os três feixes envolvidos no processo não linear.O cristal não linear utilizado no nosso experimento é um PPKTP tipo I. Ajustando a temperatura do cristal, podemos gerar feixes próximos da degenerescência λ s ≈ λ c ∼ 1560 nm até uma diferença de comprimentos de onda de ∆λ ≈ 350 nm.A compressão de ruído quântico observado na diferença das amplitudes dos feixes sinal e complementar é 44%(-2.5 dB).O próximo passo é a implementação da técnica da rotação da elipse de ruído por cavidades óticas, para medir os ruídos de fase dos três campos .Fazendo a verificação do emaranhamento tripartido e determinando a sua dependência com o ruído de fônons inserido pelo cristal, a caracterização do OPO estará completa.A caracterização deste OPO é um passo importante nos objetivos do LMCAL, que é realizar a troca de informação entre luz e átomos em uma rede quântica.

D. M. B. P. Milori, A M Tuboy, Luís Gustavo Marcassa +4 more

Túlio Brito Brasil

Nesta dissertação, descreveremos as primeiras medidas de ruído quântico em um oscilador paramétrico ótico (OPO) bombeado em 780 nm, construído no nosso laboratório. Esse OPO servirá de fonte de estados não clássicos da luz para interação com átomos de rubídio. Faremos uma revisão da teoria clássica do OPO: o bombeamento de um cristal não linear inserido dentro de uma cavidade ótica, produzindo dois feixes intensos de luz (sinal e complementar) com cores distintas. Calcularemos as expressões para o limiar de oscilação, potências de saída dos feixes convertidos e compararemos as principais diferenças entre OPOs com cristais do tipo I e tipo II. Analisaremos a descrição quântica do OPO, calcularemos os espectros de ruído para as quadraturas do bombeio refletido e para as quadraturas dos feixes gêmeos. Veremos que o OPO gera feixes com correlações quânticas, como o emaranhamento tripartido, entres os três feixes envolvidos no processo não linear. O cristal não linear utilizado no nosso experimento é um PPKTP tipo I. Ajustando a temperatura do cristal, podemos gerar feixes próximos da degenerescência até uma diferença de comprimentos de onda de aproximadamente 350 nm. A compressão de ruído quântico observado na diferença das amplitudes dos feixes sinal e complementar é 44%(-2.5 dB). O próximo passo é a implementação da técnica da rotação da elipse de ruído por cavidades óticas, para medir os ruídos de fase dos três campos . Fazendo a verificação do emaranhamento tripartido e determinando a sua dependência com o ruído de fônons inserido pelo cristal, a caracterização do OPO estará completa. A caracterização deste OPO é um passo importante nos objetivos do LMCAL, que é realizar a troca de informação entre luz e átomos em uma rede quântica.