Um estudo de interações coletivas para obter estados de Fock via Hamiltonianos Seletivos [thesis]

Pedro Manoel Sardinha Bico Soares
Um estudo de interações coletivas para obter estados de Fock via Hamiltonianos seletivos São Carlos 2019 1. Estados de Fock. 2. Interações coletivas. I. Moussa, Miled Hassan Youssef, orient. II. Título. AGRADECIMENTOS Há cada vez que atravesso o espaço de vivência "Prof. Horácio Carlos Panepucci", muitas lembranças surgem na minha mente. Foram anos fazendo amigos, convivendo com professores e funcionários. Cada um deles, teve a sua respectiva contribuição para a pessoa que me tornei. Vejo
more » ... tornei. Vejo jovens pelo IFSC trilhando a mesma trajetória, e quando os aconselho ou ensino à eles um cálculo, percebo que algo em mim mudou. Neste momento em que o ciclo se encerra, me sinto na obrigação de agradecer por tudo o que São Carlos me proporcionou. Aquele menino de Catanduva-SP levará consigo muita bagagem. Primeiramente, sou grato à uma força maior que me guia em momentos difíceis. e que me ilumina desde a primeira derivada que fiz. Eu gostaria que a minha mãe estivesse aqui para presemciar este final. Uma mulher que juntamente com os meus tios, me ensinou a ser quem eu sou hoje. Eu não poderia deixar de mencionar o meu orientador Prof. Miled H. Y. Moussa, que me ajudou à dar os primeiros passos na aréa, desde quando eu nem estava sob a sua tutela. Peço desculpas pelos problemas que causei, e declaro a minha gratidão. Aproveito a oportunidade para expor a minha admiração pelo Prof. Celso J. Villas-Boas, que me preporcionou ótimos diálogos sobre Óptica Quântica. Igualmente, dou créditos aos meus amigos/coloboradores Victor Teizen e Gentil Neto, responsáveis pelo meu impulsionamento e motivação. Ainda no campo da pesquisa, tenho o prazer de me referir à André Giuffrida, este talento que optimizou o meu lado programador. Por fim, cumprimento os membros da banca, que se deslocaram para estarem presentes na minha defesa. Amigo é coisa pra se guardar do lado esquerdo do peito, já dizia a canção. Aos meus companheiros de sala Cleverson, Matheus, João, Olívia e Rogério, o meu muito obrigado pelos papos e cafés. Aline, adorei morar com você e os felinos. No entra e sai do dia-a-dia, ganhei amigos nas portarias. São eles: Cesár, Jota, Duílio, Sérgião, Cerentolla, Antônio, e tantos outros com quem convivi pelos corredores. Caso eu esteja me esquecendo de alguém, peço desculpas. Rafael, Marília e Bono, sou por demais agradecido pelo acolhimento que me deram. Sem este suporte, eu não teria conseguido. No que diz respeito aos externos, deixo o meu forte abraço à Caio Formenton, Robson Milaré, Rogério Rabello, e à Daniela Braghim. Para esta última, deixo os meus mais sinceros votos de sucesso e agradecimento. Sua amizade foi deveras importante durante o meu luto. Reitero o papel da estrutura fornecida pelo Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP), e o quanto é gratificamente escrever estas palavras. Concluindo, agradeço à CAPES pelo apoio financeiro. Resumo SOARES, P. M. Um estudo de interações coletivas para obter estados de Fock via Hamiltonianos seletivos. 2019. 79 p. Tese (Doutorado em Ciências) -Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Dedicamos esse trabalho à geração determinística de estados de Fock num sistema com interações coletivas, descritas por estados de Dicke via um mecanismo seletivo que excita tais estados. Utilizando técnicas providas pela engenharia de interações, Hamiltonianos efetivos são construídos por meio do ajuste dos parâmetros envolvidos. Uma vez que estes são escolhidos precisamente, é possivel gerar um estado de Fock |N em múltiplas etapas, onde N é o número de átomos da amostra. Basta adotar o Hamiltoniano efetivo para cada umas delas, e o tempo de evolução. Também apresentamos estudos numéricos sobre o emaranhamento em um sistema híbrido qubit-cavidade-oscilador, cujos acoplamentos do Hamiltoniano possuem dependência temporal harmônica (coseno) e hiperbólica (secante). Por meio da negatividade ( ), quantificamos os efeitos induzidos às bipartições. Palavras-chave: Estados de Fock. Interações coletivas. Abstract SOARES, P. M. A study of collective atom-field interactions to obtain Fock states using selective hamiltonians. 2019. 79 p. Tese (Doutorado em Ciências) - We dedicate this work to the deterministic generation of Fock states in a system with collective interactions, described by Dicke states through a selective mechanism that excites these states. Using techniques provided by engineering interactions, effective Hamiltonians are constructed by adjusting the parameters involved. Once these parameters are accurately selected, it is possible to generate a multi-step Fock |N state, where N is the number of atoms in the sample. Just adopt the effective Hamiltonian for each of them, and the time of evolution. We also present numerical studies about entanglement in a hybrid system formed by qubit-cavity-oscillator, whose couplings of the Hamiltonian have harmonic (cosine) and hyperbolic (secant) temporal dependence. Through negativity, we quantify the effects induced in bipartite parts.
doi:10.11606/t.76.2020.tde-13052020-100820 fatcat:zpz6mukowrdondrmrcymipw73q