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Estudo e aplicações do fenômeno de absorção de dois fótons em moléculas azo-aromáticas / Studies and applications of two-photon absorption in azo-aromatic moleculesUbaldo Martins das Neves 16 August 2007 (has links)
Neste trabalho estudamos o processo de absorção de dois fótons em compostos azoaromáticos, abordando tanto aspectos fundamentais quanto aplicados. Moléculas azo-aromáticos têm recebido especial atenção nos últimos anos devido as suas potencias aplicações em dispositivos para armazenamento óptico de informação, modulação da luz e geração de relevos em superfície, processes estes associados ao mecanismo de foto isomerização. Os trabalhos apresentados nessa tese tiveram como principal foco explorar o fenômeno de absorção de dois fótons, utilizando a propriedade de foto-isomerização das moléculas azo-aromáticas. Nosso objetivo foi estudar as vantagens que podem ser obtidas pela utilização de pulsos intensos de luz, que interagem de maneira não linear com a matéria, para desenvolver aplicações utilizando compostos azo-aromáticos. Inicialmente, estudamos o processo de absorção de dois fótons em uma nova família de compostos azo-aromáticos, denominados Salen Dyes. Investigamos a influencia da presença de íons metálicos no processo de absorção de dois fótons dessas moléculas. Nossos resultados mostraram que, devido a ausência de conjugação entre as estruturas azo-aromáticas conectadas pelo metal, este tem pouca influência no processo não linear estudado. Pelo uso de um modelo de soma de estado para a seção de choque de absorção de dois fótons, fomos capazes de determinar os momentos de dipolo de transição destas moléculas. Em seguida, implementamos uma técnica para estudar o processo de armazenamento óptico, induzido através da orientação molecular dos compostos azo-aromáticos, via absorção de dois fótons. Observamos que de fato é possível se observar birrefringência induzida por dois fótons nestas moléculas, a qual esta confinada ao volume focal, conforme demonstrado pela obtenção de armazenamento tri-dimensional. Finalmente, exploramos o processo de controle coerente via formatação de pulsos ultra-curtos para manipular o processo de birrefringência induzida por dois fótons em compostos azo-aromáticos. Foi demonstrado que apenas a através da manipulação da fase do pulso ultra-curto, é possível modular a birrefringência induzida em filmes de compostos azo-aromáticos. / Here we investigated fundamental and applied aspects of the two-photon absorption process in azoaromatic compounds. Azoaromatic molecules have been studied in the last few years due to their applications in optical storage devices, light modulators and surface relief gratings, processes related to the photo-isomerization mechanism. The main focus of the results presented in this thesis was to explore the two-photon absorption process, taking advantage of the intrinsic photo-isomerization of the azo-aromatic chromophores. Our main goal was to study the advantages of utilizing intense pulses, which promote nonlinear excitation, to develop application with azo-aromatic compounds. Initially, we studied the two-photon absorption process in a new class of azo-aromatic compounds, named Salen Dyes. We investigated the influence of metal ions, presented in the Salen Dyes structure, on the two-photon absorption spectrum. Our results revealed that the metals have practically no influence in the nonlinear optical properties due to the lack of conjugation between the azo-moieties in the Salen Dyes. Through a theoretical model based on a sum-over-states calculation, we were able to determine the transition dipole moment of these molecules. Subsquently, we implememnted a technique to study the two-photon induced birefringence, resulting from the molecular re-orientation, in azo-aromatic compounds. We observed that the two-photon induced birefringence is confined to the focal volume, s demonstrated in a three dimensional optical storage experiment. Finally, we used coherent control processes to manipulate the two-photon induced birefringence in azo-compounds. It was demonstrated that it is possible to modulate the optically induced birefringence by manipulating the phase of the ultra-short pulses, via pulse shaping techniques.
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Ressonância de Fano na absorção de dois fótons em defeitos cristalinos / Fano ressonances in the two photon absorption of defects in solidsGabriel Pinto de Souza 18 January 1984 (has links)
Neste trabalho estudamos a forma de linha na absorção de dois fotons nas transições 4f7 de defeitos cristalinos superpostas com bandas de absorção multifonons. Escrevemos o perfil de linha sob a forma de Fano. O íon em estudo é Eu++ como defeito em um cristal de CaF2. Apresentamos o desenvolvimento da instrumentação necessária para realização do experimento, e obtemos resultados de ótima qualidade. / In this work we study the absorption of two photons in the electronic transition within the 4f 7configuration wich is superposed to the vibronic structure of 4f 7 - 4f65d transition. We describe the line shape with the Fano\'s formalism. The study was carried out on Eu+2 doped CaF2. The experimental apparatus was build and the results obtained are in good agreement with the theoretical predictions.
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Reconstrução do espectro de fótons de aceleradores lineares clínicos com base na curva de transmissão e no algoritmo de recozimento simulado generalizado / Reconstruction of clinical linear accelerators photon spectrum based on the transmission curve and the generalized simulated annealing algorithmJohn Peter Oyardo Manrique 11 December 2015 (has links)
A distribuição espectral de raios X de megavoltagem utilizados em departamentos de radioterapia é uma grandeza fundamental a partir da qual, em princípio, todas as informações requeridas relevantes para tratamentos de radioterapia podem ser determinadas. A medição direta é difícil de realizar clinicamente, e a análise da transmissão é um método indireto clinicamente viável para determinar espectros de fótons de aceleradores lineares clínicos. Neste método, os sinais de transmissão são adquiridos após o feixe passar através de diferentes espessuras de atenuadores. O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento e a aplicação de um método indireto que utilizou um modelo espectral baseado no algoritmo de recozimento simulado generalizado para determinar o espectro de fótons de aceleradores lineares clínicos com base na curva de transmissão. A análise dos espectros obtidos foi feita por determinação analítica de grandezas dosimétricas e parâmetros relacionados. / The spectral distribution of megavoltage X-rays used in radiotherapy departments is a fundamental quantity from which, in principle, all relevant information required for radiotherapy treatments can be determined. The direct measurement is difficult to achieve clinically and analyzing the transmission is a clinically viable indirect method for determining clinical linear accelerators photon spectra. In this method, transmission signals are acquired after the beam passes through different thicknesses of attenuators. The objective of this work was the establishment and application of an indirect method that used a spectral model based on generalized simulated annealing algorithm to determine the spectrum of clinical linear accelerators photons based on the transmission curve. Analysis of the spectra was made by analytical determination of dosimetric quantities and related parameters.
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Absorção cooperativa de dois fótons em átomos frios / Cooperative absorption of two-photon in cold atomsEdwin Eduardo Pedrozo Peñafiel 27 July 2011 (has links)
Neste trabalho estudamos a absorção cooperativa de dois fótons em processos de colisão entre átomos frios de sódio aprisionados. Efeitos não-lineares exigem amostras de alta densidade para ser observados. Redesenhamos nosso sistema experimental para conseguir amostras de 1012 átomos/cm3. As principais alterações foram a construção de um desacelerador Zeeman em configuração spin-flip, a implementação de bombeamento diferencial entre o forno e a câmara principal, assim como redesenhar o forno. A fim de compreender e melhorar os processos de medição utilizamos a técnica de fotoionização nos estados 32P1/2 e 32P3/2. Com esses dados conseguimos calcular a seção transversal de ionização para cada um desses estados, que está de acordo com valores reportados na literatura. Estes resultados mostram que o novo desenho do sistema permite um grande ponto de partida para a medição da absorção de dois fótons. Uma tentativa de medir a absorção de dois fótons foi feita. Um pequeno aumento no número de íons produzidos por unidade de tempo foi observada em uma região deslocada para o vermelho de cerca de 4,5 GHz de onde inicialmente se esperava ocorrer a transição. Isto motiva a aprofundar o estudo da absorção de dois fótons, já que provavelmente essa medida seja um indício da ocorrência desse fenômeno. Assim, tanto a medição da seção de choque dos estados 32P1/2 e 32P3/2 e a tentativa de medir a absorção de dois fótons, fornecem uma base sólida para conhecer qual é a melhor maneira de obter resultados mais decisivos no que diz respeito à absorção cooperativa de dois fótons, e as vantagens do nosso sistema em futuros experimentos. / In this work we study the cooperative two-photon absorption in collisional processes between cold trapped sodium atoms. Nonlinear effects require high density samples to be observed. We redesign our experimental system to achieve samples up to 1012 atoms/ cm3 .The key changes were building a spin-flip Zeeman slower, implementing differential pumping between the oven and the chamber and changing the oven´s design. In order to understand and improve the measurement processes we did photoionization from the states 32P1/2 e 32P3/2. With this data we could calculate the ionization cross section for each of these states, which is in agreement with values reported in the literature. These results show that the new design of the system allows a great starting point for measuring of two-photon absorption. An attempt to measure the absorption of two-photon was made. A small increase in the number of ions produced per unit time was observed in a region shifted to the red of about 4.5 GHz from where we initially expected the transition to occur. This probably indicates two-photon absorption. Thus, both the measurement of cross section of states and the attempt to measure the absorption of two photons, provide a solid foundation for understanding what is the best way to obtain more decisive results with regard to cooperative absorption, and the advantages of performance of our system in future experiments.
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"Estudo da birrefringência fotoinduzida por um e dois fótons em compostos azoaromáticos da família salen". / "One and two-photon induced birefringence in Salen dye cast films"Marcos Roberto Cardoso 22 July 2005 (has links)
Neste trabalho apresentamos resultados de birrefringência opticamente induzida via absorção de um e dois fótons em filmes casting de poli (metil metacrilato) (PMMA), contendo uma nova série de compostos azoaromáticos chamados de corantes Salen, os quais podem ser usados em aplicações de memória óptica. Para a birrefringência opticamente induzida por um fóton, foi necessário um tempo de escrita maior para os compostos com metal na estrutura em comparação com o composto Salen que não contém metal, provavelmente devido a agregações do grupo azoaromático na estrutura do polímero diminuindo a mobilidade molecular. Além disso, como uma novidade em memórias ópticas deste tipo, birrefringência opticamente induzida por dois fótons pôde ser realizada nos filmes de Salen, o que pode permitir sua aplicação em memória óptica tridimensional. / In this work we present the one- and two-photon optically induced birefringence in cast films of amorphous poly(methyl methacrylate) (PMMA), containing a new series of organometallic azoaromatic compounds, referred to as Salen dyes, which may be used in optical storage applications. For the one-photon optically induced birefringence, longer writing times were required for the organometallic compounds in comparison with the nonmetal one, probably due to the higher degree of aggregation in the azoaromatic moieties that precludes molecular orientation. Furthermore, as a novelty concerning optical storage, two-photon optically induced birefringence could be achieved in the Salen dyes guest-host films, which allows their application in three-dimensional optical memories.
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Fluorescência ressonante de dois fótons em vapor de rubídio com lasers pulsado e contínuoSANTOS, Geimson Ayrcton dos 30 August 2016 (has links)
Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-12-07T12:55:23Z
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Previous issue date: 2016-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we study a resonant fluorescence signal generated by two-photon absorption
in rubidium vapor, when the atomic system interacts with a continuous wave laser from
a diode laser beam and one ultrashort pulse train from a femtosecond Ti:sapphire laser, in
the ladder transition 5S1/2 -> 5P3/2 -> 5D5/2. The atoms contained in a closed and heated
cells interact with the pair of laser beams in a co-propagating con guration. The laser beams have wavelengths of about 780 nm and linear and parallel polarization. We analyze the fluorescence signal detected forward, in the same direction of the incidence laser beams, as well as in the direction perpendicular to lasers ( fluorescence at 90º). We analyze the fluorescence signal at 421 nm generated by the spontaneous decay of the excited state 6P3/2 to the ground state 5S1/2 of rubidium, as a function of the many parameters of the system, such as: the signal polarization with respect to the polarization of the laser beams, the frequency and the intensity of the diode laser, and the atomic density of the sample. We observed saturation e ects on the fluorescence detected signal varying the intensity of the laser diode and the atomic density. E ects of an optical pumping from the diode laser beam on the fluorescence signal were observed and explained with a simple theoretical model. / Neste trabalho estudamos um sinal de fluorescência ressonante por dois fótons em vapor de rubídio ao interagir com um feixe de laser de diodo e com um laser de Ti:sa ra de femtossegundos na transição em cascata 5S1/2 -> 5P3/2 -> 5D5/2. Os átomos contidos em uma célula fechada e aquecida interagem com os feixes de lasers na configuração copropagante, tendo comprimentos de onda em torno de 780 nm e polarizações lineares e paralelas entre si. Analisamos o sinal de fluorescência detectado para frente, na direção de incidência dos lasers, bem como na direção perpendicular aos lasers (fluorescência a 90º ).
Analisamos o sinal de fluorescência no comprimento de onda 421 nm devido ao decaimento espontâneo do estado excitado 6P3/2 para o estado fundamental 5S1/2, em função de vários parâmetros do sistema, como a polarização do sinal em relação a polarização dos lasers, em função da frequência de varredura do laser de diodo e em função da densidade atômica da amostra. Observamos efeitos de saturação no sinal de
fluorescência variando-se a intensidade do laser de diodo e a densidade atômica. Efeitos de bombeio óptico do laser de diodo no sinal de fluorescência detectado também foram observados e explicados com um
modelo teórico simples.
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Cálculo da dose de radiação através de convoluções em meios heterogêneos para aplicações em radioterapiaPerles, Luis Augusto 20 October 2000 (has links)
Orientador: Carola Dobrigkeit Chinellato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-28T02:47:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: Nesta dissertação de mestrado apresentamos o estudo sobre uma técnica de convolução para o cálculo da distribuição da dose de radiação usada em teleterapia. Este método decompõe em três parcelas a distribuição da energia absorvida pelo meio: uma devida à dose do espalhamento primário, uma devida à dose do espalhamento secundário e uma terceira, devida aos espalhamentos de ordens superiores. Mostramos todo o desenvolvimento teórico do método de cálculo da dose de radiação por convoluções para meios homogêneos e heterogêneos, onde os tecidos moles são tratados todos como tendo a mesma seção de choque que a água. As heterogeneidades são tratadas como de densidades diferentes da água, porém com a mesma seção de choque da água. As funções de transporte de elétrons e fótons foram simuladas no EGS4.
Fizemos os cálculos para a energia do 60Co e os resultados apresentaram uma boa concordância quando comparados a resultados experimentais e simulados para campos de até 10 x 10 cm2 a uma profundidade de 26 cm. Com o aumento das dimensões do campo, a profundidade em que há confiabilidade reduz-se. Este fato se deve ao espaço limitado em que o programa EGS4 realiza as simulações dos transportes de fótons de altas ordens de espalhamento.
O programa desenvolvido para o cálculo da distribuição de dose de radiação nesta tese tem por objetivo servir de base para outros estudos e pesquisas relativas à aplicação deste método e também poderá ser usado no dia-a-dia da radioterapia após os devidos testes de confiabilidade / Abstract: In this thesis we have applied the convolution techniques to calculate the three dimensional (3D) dose distribution to be used in teletherapy. The convolution method spans the total dose in three parts: one due to the energy released by charged particles produced at the first collisions, one due to the energy released by the first scattered photons, and the last one due to photons of higher order scattering. We have shown up the theoretical development for homogeneous and inhomogeneous media. Cross sections of tissues have been approximated to water like. Heterogeneities are supposed to have the same cross sections as water and their densities have been treated as weight for the dose computations. Electron and photon functions were simulated in a previous step using EGS4.
We have done the calculations for 60Co energy and the results have shown good agreement with experimental data sets for .elds less than 10 x 10 cm2 at 26 cm depth. For larger fields the depth of agreement was reduced. We have associated this fact to the limitation of simulation steps, during transport of photons of higher order scattering.
The aim of the software developed to calculate the radiation dose distribution in this thesis is to be the basis for other studies and researches related. The appliance in radiotherapy routine will be evaluated after confiability tests / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Espectroscopia de dois fótons de Eu+2 em campo cristalino de simetrias Oh e C2v. / Two photon spectroscopy of Eu+2 in the crystal field of symmetry Oh e C2vLuiz Antonio de Oliveira Nunes 15 December 1983 (has links)
Neste trabalho estudamos através de técnicas de espectroscopia de dois fótons, transições entre níveis de um defeito de configuração 4f7, transições estas proibidas via um único fóton. Analisamos o efeito do campo cristalino sob os níveis de energia do defeito. O íon estudado foi o Eu+2 com defeito nas matrizes de CaF2, KCl, KI. Desenvolvemos alguns equipamentos e instrumentos necessários para realização do experimento. Os espectros de absorção de dois fótons nas transições 4f7(8S7/2) → 4f7 (8P7/2) apresentam-se como um conjunto de três e quatro linhas estreitas nas simetrias Oh e C2v respectivamente. Estes resultados estão em concordância com os cálculos de teoria de grupo. As transições 4f7(8S7/2) → 4f7 (8P5/2) apresentam-se como duas linhas na simetria Oh (CaF2) em concordância com os cálculos teóricos. No caso dos cristais com simetria C2v essas transições são inexplicavelmente ausentes. / We have applied the technique of two photon absorption to study transitions between different levels of the 4f7 configuration. These transitions are forbidden for one photon. The effect of the crystal field in these electronic states is studied. The ion we have chosen is Eu+2 in ionic crystals of KCl, KI and CaF2. The experimental technique was implanted at the laboratory with several parts developed by ourselves. The two photon absorption spectra of the 4f7(8S7/2) → 4f7 (8P7/2) is composed of three and four sharp lines in the Oh and C2v symmetry respectively. These results are in agreement with the group theory calculations of the problem. The transition 4f7(8S7/2) → 4f7 (8P5/2) appears as two sharp lines in the Oh symmetry (CaF2) in agreement with the theory, those transitions are not present in the crystals with C2v symmetry and this result is not understood.
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Fabricação de microambientes para crescimento celular utilizando polimerização via absorção de dois fótons / Fabrication of micro-environments to study cell growth by two-photon absorption polymerizationOriana Ines Avila Salas 25 November 2013 (has links)
Neste trabalho, demonstramos a fabricação de microambientes tridimensionais para investigar o crescimento celular. Inicialmente, desenvolvemos um sistema de microfabricação que utiliza fotopolimerização via absorção de dois fótons, com o qual se pode fabricar um conjunto de microestruturas com formas e espaçamentos pré-determinados. Este sistema de fabricação utiliza pulsos de femtossegundos, provenientes de um laser de Ti:safira operando em 790 nm. A intensidade destes pulsos é alta o bastante para induzir a absorção de dois fótons no fotoiniciador, o qual é responsável por promover a polimerização em uma resina acrílica. A natureza não linear da absorção de dois fótons confina a excitação ao volume focal, permitindo a fabricação de estruturas tridimensionais com alta resolução espacial. Para a obtenção dos microambientes, foi necessário o desenvolvimento de um sistema opto-mecânico de movimentação, tanto do feixe quando do substrato da amostra. Com esta técnica, fabricamos microambientes compostos de estruturas com diferentes formas (paralelepípedos, cilindros e cones) e espaçamentos, os quais foram caracterizados através de microscopia óptica e eletrônica. Para demonstrar a viabilidade destes microambientes para a investigação do crescimento celular, estes foram utilizados para monitorar o desenvolvimento da célula Michigan Cancer Foundation-7 (MCF-7), uma linhagem celular de adenocarcinoma de mama que apresenta fenótipo tumoral amplamente utilizada como modelo de estudo para câncer de mama. Observamos, via microscopia óptica de transmissão e fluorescência, o desenvolvimento das células MCF-7 nos distintos microambientes. Nossos resultados indicam uma melhor aderência e, portanto, desenvolvimento celular nas microestruturas cilíndricas. Observamos ainda uma maior densidade de células nos microambientes com estruturas separadas de 12 µm, a qual diminui com o aumento do espaçamento, de tal forma que para o microambiente com 30 µm, por exemplo, poucas células são observadas. Portanto, nossos resultados demonstram que os microambientes desenvolvidos são viáveis para estudos mais aprofundados em biologia celular, com potenciais aplicações em engenharia de tecido. / In this work we have demonstrated the fabrication of tridimensional microenvironments for the investigation of cell growth. Initially we have developed a two-photon absorption photopolymerization microfabrication system, which allows producing a set of microstructures with predetermined forms and spacing. This fabrication system uses femtosecond pulses from a Ti: sapphire laser operating at 790 nm. These pulses are intense enough to induce two-photon absorption by the photoinitiator, that is responsible for promoting the polymerization in an acrylic resin. The nonlinear nature of the two-photon absorption confines the excitation to the focal volume, allowing the fabrication of tridimensional structures with high spatial resolution. In order to obtain the microenvironments, it was necessary to develop a movement system for both the laser beam and the sample substrate. With this technique we have fabricated microenvironments composed by structures with different geometries (parallelepipeds, cylinders and cones) and spacing, which were characterized by optical and scanning electron microscopes. To demonstrate the feasibility of the microenvironments for the investigation of cell growth, the samples were used to monitor de development of the Michigan Cancer Foundation-7 cell (MCF-7), a lineage of breast adenocarcinoma that has a tumoral phenotype and is highly used as a model in breast cancer studies. We have observed, through conventional optical and fluorescence microscopy, the growth of the MCF-7 cells in the various microenvironments. Our results indicate a better adhesion and, therefore, better development of cells on the cylindrical microstructures. We also observe a higher cell density in the microenvironments with microstructures having a spacing of 12 µm, which reduces as the distance between microstructures increases, in such a way that for the microenvironment with 30 µm spacing, for example, just a few cells are observed. Thus, our results demonstrate that the produced microenvironments are applicable in deeper studies in microbiology, with potential application in tissue engineering.
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Processamento de informação quântica usando um sistema de íons aprisionados e cavidadesSilva, Fernando Luis Semião da 28 August 2002 (has links)
Orientador: Jose Antonio Roversi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T11:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2002 / Resumo: Nesta dissertação, são apresentados os principais resultados de nosso estudo sobre a dinâmica e processamento de informação quântica usando um íon aprisionado numa armadilha harmônica interagindo com campos eletromagnéticos clássico (laser) e quântico (cavidade). Propomos um método de geração de estados de Bell envolvendo luz e o estado vibracional do íon através de uma medida condicional de seu estado interno eletrônico. Essa medida é realizada após um tempo de interação apropriado e uma preparação inicial simples. Também propomos um esquema de implementação de portas lógicas nesse sistema. Demonstramos que, pela simples sintonia dos níveis eletrônicos com as frequências dos campos, é possível construir uma porta controlled-NOT tendo os níveis internos do íon, bem como os níveis vibracionais, como qubits. O campo de uma cavidade é usado como qubit auxiliar e permanece basicamente no estado de vácuo, aumentando a robustês de nosso esquema contra efeitos dissipativos na cavidade. Apresentamos também algumas consequências da quantização do campo na dinâmica iônica, em especial, no padrão dos revivals. Efeitos dependentes da intensidade e o aparecimento do fenômeno de super revival apresentam uma forte dependência com a posição do centro da armadilha relativo ao modo da cavidade e com o valor do parâmetro de Lamb-Dicke / Resumo:Nesta dissertação, são apresentados os principais resultados de nosso estudo sobre a dinâmica e processamento de informação quântica usando um íon aprisionado numa armadilha harmônica interagindo com campos eletromagnéticos clássico (laser) e quântico (cavidade). Propomos um método de geração de estados de Bell envolvendo luz e o estado vibracional do íon através de uma medida condicional de seu estado interno eletrônico. Essa medida é realizada após um tempo de interação apropriado e uma preparação inicial simples. Também propomos um esquema de implementação de portas lógicas nesse sistema. Demonstramos que, pela simples sintonia dos níveis eletrônicos com as frequências dos campos, é possível construir uma porta controlled-NOT tendo os níveis internos do íon, bem como os níveis vibracionais, como qubits. O campo de uma cavidade é usado como qubit auxiliar e permanece basicamente no estado de vácuo, aumentando a robustês de nosso esquema contra efeitos dissipativos na cavidade. Apresentamos também algumas consequências da quantização do campo na dinâmica iônica, em especial, no padrão dos revivals. Efeitos dependentes da intensidade e o aparecimento do fenômeno de super revival apresentam uma forte dependência com a posição do centro da armadilha relativo ao modo da cavidade e com o valor do parâmetro de Lamb-Dicke / Abstract: In this thesis we show the main results of our studies in the dynamics and information processing using a trapped ion interacting with classical (laser) and quantum (cavity) elec-tromagnetic fields. We propose a method of generation of Bell states involving light and the ion¿s vibrational state through a conditional measurement of its internal electronic state. This measurement is made after an appropriate interaction time and a suitable initial preparation. We also propose an implementation scheme of quantum gates in such system. We demontrate that simply by tuning the electronic levels with the frequencies of the fields, it is possible to construct a controlled-NOT gate having the ion¿s internal level, as well as the vibrational ones as qubits. A cavity field is used as auxiliar qubit and basically remains in the vacuum state, which increases the robustness of our scheme against dissipation in the cavity. In addition, we show some consequences of the field quantization in the ionic dynamics, especially in the revival patterns. Intensity dependent effects and super revival phenomenon arising are strongly dependent on the position of the trap centre relative to the cavity mode and on the value of the Lamb-Dicke parameter / Abstract: In this thesis we show the main results of our studies in the dynamics and information processing using a trapped ion interacting with classical (laser) and quantum (cavity) elec-tromagnetic fields. We propose a method of generation of Bell states involving light and the ion¿s vibrational state through a conditional measurement of its internal electronic state. This measurement is made after an appropriate interaction time and a suitable initial preparation. We also propose an implementation scheme of quantum gates in such system. We demontrate that simply by tuning the electronic levels with the frequencies of the fields, it is possible to construct a controlled-NOT gate having the ion¿s internal level, as well as the vibrational ones as qubits. A cavity field is used as auxiliar qubit and basically remains in the vacuum state, which increases the robustness of our scheme against dissipation in the cavity. In addition, we show some consequences of the field quantization in the ionic dynamics, especially in the revival patterns. Intensity dependent effects and super revival phenomenon arising are strongly dependent on the position of the trap centre relative to the cavity mode and on the value of the Lamb-Dicke parameter / Mestrado / Física / Mestre em Física
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