Tese de Doutorado #264: Wanderson Pimenta

Caracterização e evolução de estados quânticos fotônicos e atômicos de muitos níveis

Autor: Wanderson Maia Pimenta

Banca Avaliadora

Sebastião José Nascimento de Pádua (orientador)

Física - UFMG

Franklin Massami Matinaga

Física - UFMG

Raphael Campos Drumond

Matemática - UFMG

José Rocha Tabosa

Física - UFPE

José Geraldo Peixoto de Faria

DMF/CEFET

Orientadores

Sebastião José Nascimento de Pádua (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

O objetivo desta tese é estudar a geração, caracterização e evolução de estados quânticos fotônicos e atômicos gerados pela conversão paramétrica descendente (CPD) e por um feixe de átomos frios de rubídio. Fótons gerados pela CPD são emaranhados em caminho transversal após passarem por fendas múltiplas. Estados de dois qubits e dois qutrits são gerados e seus respectivos operadores densidade são obtidos via processo de tomografia mínima. Discussões sobre o grau de emaranhamento e a qualidade do operador densidade obtido experimentalmente são realizadas. Através da interação de um feixe de átomos frios com um feixe de luz dentro de uma cavidade QED na presença de um campo magnético externo é gerado um estado quântiico de superposição dos níveis magnéticos do estado fundamental do átomo de rubídio 85, através da detecção de um fóton com polarização horizontal emitido pelo átomo. Medindo-se a função de correlação em intensidade através de um processo homodino, um batimento quântico condicional do estado de superposição fundamental é observado. Através do protocolo de feedback quântico, um estudo da evolução deste estado e de como preservar coerência do mesmo é realizado.