Processos estocásticos na interação da luz com a matéria
AUTOR(ES)
Elizabeth Agudelo Ospina
DATA DE PUBLICAÇÃO
2009
RESUMO
Estuda-se a dinâmica e caracteriza-se a inversão de população para o modelo de Jaynes-Cummings. Inicialmente foi analisado um caso que tem sido bem menos explorado, considerando flutuações estocásticas na fase do coeficiente de acoplamento, flutuações que foram modeladas segundo o processo de telegrafia aleatória. Obtêm-se expressões analíticas exatas para o operador densidade médio do sistema e para a inversão de população média sobre a distribuição de probabilidade das flutuações. Apresentam-se as expressões analíticas achadas para efeitos quânticos não perturbativos como os ressurgimentos na inversão para um estado coerente inicial do campo, estas expressões foram calculadas usando a fórmula da ressoma de Poisson e o Método de "steepest descent". Expressões a partir das quais se calculou o tempo de ocorrência, a frequência de oscilação, a largura dos diferentes ressurgimentos sucessivos. A mesma análise foi feita para o sistema átomo-campo isolado e com coeficiente de acoplamento constante e para o sistema que troca energia com o ambiente (modelado como um sistema infinito de osciladores a temperatura zero), comparando-se no final do trabalho os efeitos dos diferentes processos. Em particular se observou como os efeitos quânticos desaparecem com a diminuição da duração dos intervalos temporais entre saltos no coeficiente de acoplamento ou com o aumento na taxa de dissipação do sistema, onde a inversão de população vai ter um comportamento completamente clássico. É mostrado como o limite clássico do modelo surge de maneira diferente para cada processo.
ASSUNTO(S)
acoplamento estocástico interação átomo-campo física teses
