Dissertação de Mestrado #349: Clarissa Lima
Efeitos dissipativos na inversão atômica segundo o modelo de Jaynes-Cummings
Autor: Clarissa do Valle da Silva Lima
Banca Avaliadora
Maria Carolina Nemes (orientadora), Física
UFMG
Carlos Henrique Costa Moreira (coorientador), DMat
UFMG
Carlos Henrique Monken, Física
UFMG
Kyoko Furuya, Física
UNICAMP
Orientadores
Maria Carolina Nemes (orientadora)
Departamento de Física - UFMG
Carlos Henrique Costa Moreira (coorientador)
Departamento de Matemática - UFMG)
Resumo do Trabalho
Estudamos o modelo de Jaynes-Cummings (JCM) que descreve a interação entre um átomo de dois níveis e um único modo ressonante ou quase ressonante do campo eletromagnético quantizado em suas versões não dissipativa e dissipativa. Em particular, estudamos a inversão de população atômica, cujo comportamento apresenta alguns aspectos de origem puramente quântica: colapso e ressurgimentos. O valor esperado desse observável pode ser obtido analiticamente sem o uso de aproximações no caso não dissipativo e usando a perturbação de primeira ordem no caso dissipativo. Utilizamos a ressoma de Poisson e o método de ?steepest descents? para obter fórmulas analíticas para o colapso e para cada ressurgimento. Dessa forma, podemos extrair informações relevantes, tais como o tempo de ocorrência, a amplitude máxima, a freqüência aproximada e a largura. O JCM dissipativo modela a ação do ambiente sobre o sistema quântico. Mostramos que o tempo característico dos ressurgimentos vai diminuindo com o aumento da interação com o ambiente e consideramos o limite em que fica experimentalmente impossível distinguir a curva obtida da curva clássica correspondente.