Tese

Coherent light-matter interaction in dense atomic clouds (2023)

• Authors:
  • Fernández, Marcia Frómeta
  • Courteille, Philippe Wilhelm (Orientador)
  • Teixeira, Raul Celistrino (coorient)
• Autor USP: FERNÁNDEZ, MARCIA FRÓMETA - IFSC
• Unidade: IFSC
• Sigla do Departamento: FCM
• DOI: 10.11606/T.76.2023.tde-04032024-105521
• Subjects: ÓPTICA; ESPALHAMENTO
• Keywords: Armadilha óptica de dipolo; Coupled dipole model; Dense regime; Modelo de dipolos acoplados; Optical dipole trap; Regime denso
• Agências de fomento:
  • Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Language: Inglês
• Abstract: O principal objetivo desta pesquisa é estudar um caso particular da interação luz-matéria: o espalhamento da luz em amostras atômicas densas. O regime de altas densidades atômicas está representado por amostras onde a distância entre átomos vizinhos é da ordem do comprimento de onda associado à transição atômica. Neste regime, as interações de curto alcance não podem ser negligenciadas, e esperamos observar modificações importantes em efeitos coletivos como a subradiância ou superradiância. No geral, a propagação da luz por esse tipo de sistema é um processo não muito conhecido pela comunidade científica, e os modelos existentes funcionam para descrever situações muito específicas. Para abrir caminho ao cumprimento do nosso objetivo geral, neste trabalho é proposto um arranjo experimental para obter uma nuvem densa de ^[88]Sr, que é a espécie química com a qual trabalhamos em nosso laboratório. Para isso, os átomos previamente aprisionados usando uma Armadilha Magneto-Óptica são transferidos para uma Armadilha Óptica de Dipolo cruzada. Durante o processo de otimização e caracterização da armadilha óptica, foram enfrentados problemas para produzir uma imagem com informação quantitativa do ensemble atômico e para transferir um número grande de átomos num volume de aprisionamento muito pequeno. Esses problemas foram resolvidos com a implementação de um sistema de Imagem de Contraste de Fase e a implementação de um Melaço Óptico como etapa extra de esfriamento. Nessas condições,obtivemos uma nuvem que pode ser apropriada para realizar estudos de efeitos coletivos, podendo transicionar desde o regime diluído até o regime denso. Os primeiros experimentos realizados, uma vez preparado nosso ensemble atômico, consistem em medir a transmissão coerente de um feixe de baixa intensidade pela nuvem. Para isso, é usada uma luz incidente próxima da ressonância de uma transição dipolar do tipo J = 0 ↔ J = 1 do 88Sr, que interage com uma região homogênea da amostra. Simulações desse tipo de processo podem ser realizadas usando o Modelo de Dipolos Acoplados, o qual descreve a resposta total do espalhamento da luz pela amostra considerando as interações dipolo-dipolo mediadas pela luz. Com este trabalho, pretendemos avançar no entendimento dos efeitos de densidade, realizando uma comparação entre a resposta coerente óptica da nuvem densa e a teoria baseada no Modelo de Dipolos Acoplados
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2023
• Data da defesa: 14.12.2023

Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2023.tde-04032024-105521 (Fonte: oaDOI API)
• Este periódico é de acesso aberto
• Este artigo é de acesso aberto
• URL de acesso aberto
• Cor do Acesso Aberto: gold
• Licença: cc-by-nc-sa

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How to cite

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• ABNT

  FERNÁNDEZ, Marcia Frómeta. Coherent light-matter interaction in dense atomic clouds. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-04032024-105521/. Acesso em: 27 abr. 2024.

• APA

  Fernández, M. F. (2023). Coherent light-matter interaction in dense atomic clouds (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-04032024-105521/

• NLM

  Fernández MF. Coherent light-matter interaction in dense atomic clouds [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-04032024-105521/

• Vancouver

  Fernández MF. Coherent light-matter interaction in dense atomic clouds [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-04032024-105521/

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