Dissertação de Mestrado #561: Sheilla Oliveira

Mecânica Quântica em Cavidades de Micro-ondas

Autor: Sheilla de Oliveira

Banca Avaliadora

Raphael Campos Drumond (orientador)

Matemática - UFMG

Franklin Massami Matinaga

Física - UFMG

Marcelo Paleólogo Elefter[iades de França Santos

Física - UFMG

Orientadores

Raphael Campos Drumond (orientador)

Departamento de Matemática - UFMG

Resumo do Trabalho

Em nosso trabalho, estudamos fundamentos de mecânica quântica em cavidades de microondas usando como base alguns dos experimentos do Serge Haroche e sua equipe. Em todos experimentos que estudamos foram usadas cavidades com alto fator de qualidade Q e átomos de Rydberg. Começamos por uma revisão de conceitos básicos da mecânica, o que nos deu suporte para nossos estudos. Em seguida, falamos sobre o estudo principal por traz dos experimentos citados, que é a eletrodinâmica quântica de cavidade. Nessa parte, falamos sobre a quantização do campo eletromagnético, sobre estados coerentes e a partir do modelo de Jaynes-Cummings chegamos a teoria de interação entre o átomo de dois níveis e um modo de campo. Pudemos estudar a quantização da luz através do experimento: M Brune, F Schmidt-Kaler, A Maali, J Dreyer, E Hagley, JM Raimond, and S Haroche. Quantum rabi oscillation: A direct test of field quantization in a cavity. Physical Review Letters, 76(11):1800, 1996. Um outro conceito fundamental da mecânica quântica, o emaranhamento, foi estudado usando como base o artigo: E Hagley, X Maitre, G Nogues, C Wunderlich, M Brune, Jean-Michel Raimond, and Serge Haroche. Generation of einstein-podolsky-rosen pairs of atoms. Physical Review Letters, 79(1):1, 1997. E por fim, estudamos decoerência e limite clássico pelos experimentos: Michel Brune, E Hagley, J Dreyer, X Maitre, A Maali, C Wunderlich, JM Raimond, and S Haroche. Observing the progressive decoherence of the “meter” in a quantum measurement. Physical Review Letters, 77(24):4887, 1996 e P Bertet, S Osnaghi, A Rauschenbeutel,