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

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-10T00:02:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wmpimentathesis.pdf: 7118730 bytes, checksum: a6ba279443e72d71161d3279d577835a (MD5) Previous issue date: 30O objetivo desta tese é estudar a geração, caracterização e evolução de estados quânticos fotônicos e atômicos gerados pela conversão paramétrica descendente espontânea (CPDE) e por um feixe de átomos frios de rubídio. Fótons gerados pela CPDE 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 tomogra a 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 óptica no regime da eletrodinâmica quântica e na presenca de um campo magnético externo, um estado quântico de superposição dos níveis magnéticos do estado fundamental do átomo de 85Rb é gerado, 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 quntico, um estudo da evolução deste estado e de como preservar coerência do mesmo é realizado.The goal of this thesis is to study the generation, characterization and evolution of photonic and atomic quantum states generated by spontaneous parametric down conversion (SPDC) and by a cold atomic beam of rubidium. Photons generated by SPDC are entangled in transversal path after passing through mutiple slits. Two qubit and two qutrit states are generated and their density operator are obtained by minimum quantum state tomography. An discussion about the amount of entanglement and the quality of the experimentally obtained density operator is performed. Through the interaction between a cold atomic beam with a light beam inside a cavity in the quantum electrodynamics regime and in the presence of a external magnetic eld, a superposition of the magnetic sublevels of the ground state of 85Rb is generated detecting a photon with horizontal polarization. Measuring the intensity correlation function by a homodyne process a conditional quantum beat of the ground state superposition is observed. Through a quantum feedback protocol, an study of evolution and how to preserve coherence is done