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Ver el documento (formato PDF)   Berlín, Guido.  "Efectos cuánticos en la interacción entre átomos con radiación en cavidades"  (2003)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
La idea central de la presente tesis es poner de manifesto efectos cuánticos que aparecen en la interacción entre átomos de pocos niveles con radiación electromagnética y entre modos de radiación entre sí considerando la radiación cuantificada. Se trataron diferentes sistemas de interés en el ámbito de la elcctrodinámica cuántica de cavidades, utilizando técnicas como la de hallar los operadores relevantes en el marco de la teoría de álgebras dinámicas y también utilizando ecuación maestra para la evolución del operador densidad. Se estudió el problema de un átomo de dos niveles interactuando con dos modos de radiación en presencia de un medio no lineal. Para este sistema se encontró que la presencia del medio no lineal inhibe los efectos típicos de estos sistemas como ser los colapsos y resurrecciones de la inversión de población, y también el antiagrupamiento. También se estudió un hamiltoniano de Jaynes-Cummings generalizado que no toma en cuenta la aproximación de onda rotante y además en presencia de un campo externo. Se pudo encontrar un conjunto de operadores adecuado para estudiar este sistema que permite evaluar la evolución temporal del valor medio de cualquier cantidad de relevancia. En la presente tesis se hace una propuesta para poder utilizar un divisor dc haz como discriminador de entrelazamiento entre dos modos del campo electromagnético; además en algunos casos podemos identificar diferentes elementos de la base de Bell. También en este trabajo se hace un estudio de factibilidad de una propuesta para generar en forma condicional estados de Fock en una cavidad. Para ello se relajan aproximaciones y se tienen en cuenta las pérdidas dentro de la cavidad, encontrándose que el esquema es robusto antes condiciones reales, siendo entonces promisoria su realización experimental.

Abstract:
The main idea of this thesis is to expose quantum effects that appear on the interaction between few level atoms and electromagnetic radiation, and between radiation modes, considering that the electromagnetic field is quantized. Different problems of interest on the field of Cavity Quantum Electrodynamics were studied, using techniques such us finding the relevant operators in the scenario of dynamical algebras theory, and also the density matrix approach. We studied the problem of a two level atom interacting with two modes of radiation in the presence of a non-linear medium. We found that, for this particular system, the nonlinear medium inhibits the decay of the population of the excited level, and the antibunching effect on the radiation field. We also studied a generalized Jaynes-Cummings hamiltonian that does not take into account the Rotating Wave Approximation, and also in the presence of an external driving field. We found a set of relevant operators suitable for studying this problem, that allows us to solve the temporal evolution of the mean value of the mean value of any quantity of interest. In this thesis, a proposal is made for using a beam-splitter as a state and entanglement detector between two modes of the electromagnetic field. We also found that in some cases we can discriminate between different elements of the Bell basis. We also tackle the problem of the factibility of a proposal for conditionally generating Fock states of the radiation in a cavity. We modified a previously proposed model, account for cavity losses, take into account levels that were adiabatiacally eliminated, and concluded that the proposal is robust under experimental conditions.

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Registro:
Título : Efectos cuánticos en la interacción entre átomos con radiación en cavidades     =    Quantum effects on the interation between atoms and radiation in cavities
Autor : Berlín, Guido
Director : Aliaga, Jorge Luis
Año : 2003
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Física
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Físicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3596_Berlin
Idioma : Español
Area Temática : Física / Física Cuántica
Física / Óptica Cuántica
Palabras claves : OPERADORES RELEVANTES; MODELO DE JAYNES-CUMMINGS; APROXIMACION DE ONDA ROTANTE; ENTRELAZAMIENTO; RELEVANT OPERATORS; JAYNES; CUMMINGS MODEL; ROTATING WAVE APPROXIMATION; ENTANGLEMENT
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