Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 650048 bytes, checksum: 434d6fa42298be2011c48aa4e06477c3 (MD5) Previous issue date: 2008-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis, we use linear invariants and the method of dynamical invariants to obtain exact solutions of the Schr¨odinger equation for the generalized time-dependent forced harmonic oscillator in terms of the solutions of a second order ordinary differential equation that describes the amplitude of the classical unforced damped oscillator. In addition, we construct gaussian wave packet solutions and calculate the fluctuations in coordinate and momentum as well as the quantum correlations between them. It is shown that the width of the Gaussian packet, fluctuations and correlations do not depend on the external force. As a particular case, we consider the forced Caldirola-Kanai oscillator. In addition, we use the Coulomb gauge, linear invariants and the method of dynamical invariants in the framework of the Schr¨odinger equation to obtain a quantum description of the light propagation through a homogeneous conducting linear media with no charge density. We obtain exact wave functions for this problem in terms of solutions of a second order ordinary differential equation which describes the amplitude of the classical damped harmonic oscillator. Furthermore, we construct gaussian wave packet solutions and calculate the fluctuations in coordinate and momentum as well as the quantum correlations for every mode of the quantized electromagnetic field. We also use quadratic invariants together method of dynamical invariants to study the light propagation in a conducting media. We obtain exact solutions of the time-dependent Schr¨odinger equation for this case and construct coherent and squeezed states for the quantized electromagnetic waves. Yet, we evaluate the quantum fluctuations in coordinate and momentum as well as the uncertainty product for every mode of the electromagnetic field. Finally, we use quadratic invariants and the dynamical invariant method for obtain exact wavefunctions of the Schr¨odinger equation for a particle trapped by oscillating fields. / Na presente tese, usamos operadores invariantes lineares à luz do método de invariantes dinâmicos para encontrar as soluções exatas da equação de Schrödinger para um oscilador harmônico forçado generalizado dependente do tempo em termos das soluções de uma equação diferencial de segunda ordem que descreve a amplitude de um oscilador harmônico amortecido não-for¸cado. Construimos as soluções do tipo pacotes de ondas gaussianos e calculamos as flutuações quânticas das coordenadas e momentos, bem como da correlação entre ambos. Como destaque, mostramos que a largura das flutuações e as correlações do pacote gaussiano não dependem da força externa. Como caso particular, aplicamos nosso formalismo ao conhecido oscilador forçado de Caldirola-Kanai. Depois, fazemos uma descrição quântica da propagação da luz num meio condutor, homogêneo, linear e com densidade de carga nula, usando o modelo de oscilador harmônico dependente de tempo numa abordagem fenomenológica usando o gauge de Coulomb, invariantes lineares e o método do invariante dinâmico. Obtemos as funções de onda exatas para este problema em termos de soluções de uma equação diferencial de segunda ordem que descreve a amplitude do oscilador amortecido clássico. Além disso, construimos soluções do tipo pacotes de onda gaussianos e calculamos as flutuações e as correlações quânticas para cada modo do campo eletromagnético quantizado. Em seguida, estendemos nossa investiga ção utilizando também um operador invariante quadrático. Encontramos as funções de onda exatas para a equação de Schrödinger para a luz num meio condutor com frequência dependente do tempo. Concluímos a presente tese abordando o problema de encontrar funções de onda (soluções da equação de Schrodinger) exatas, com dependência temporal, para uma partícula aprisionada por campos oscilantes.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-09-19T21:32:29Z No. of bitstreams: 1 BrenoTercioSantosCarneiro_TESE.pdf: 15656058 bytes, checksum: 9251bcc8aad3249172477439ff097716 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-09-21T16:16:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BrenoTercioSantosCarneiro_TESE.pdf: 15656058 bytes, checksum: 9251bcc8aad3249172477439ff097716 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-21T16:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrenoTercioSantosCarneiro_TESE.pdf: 15656058 bytes, checksum: 9251bcc8aad3249172477439ff097716 (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A ritmicidade circadiana se apresenta como um aspecto comum nos seres vivos, sendo o ciclo claro-escuro de 24h seu mais evidente sincronizador ambiental. A disponibilidade de alimento se constitui tamb?m como um sincronizador ambiental, o que ? evidenciado em muitas esp?cies. Em mam?feros, a sincroniza??o por alimento ? caracterizada principalmente pelo aumento da locomo??o, da vig?lia e da temperatura central nas horas que antecedem a alimenta??o. Evid?ncias convincentes mostram que esta antecipa??o ? controlada por um sistema de oscila??o circadiana, embora sua estrutura f?sica seja desconhecida. A busca pelo substrato f?sico do oscilador sincronizado por alimento sempre foi o principal foco da pesquisa nesta ?rea, sendo que evid?ncias recentes mostram que v?rias regi?es cerebrais parecem estar envolvidas na sincroniza??o por alimento. Nos ?ltimos anos, al?m da busca pelo substrato neural deste sistema, t?m-se dado aten??o aos seus poss?veis mecanismos de sincroniza??o. Ou seja, quais seriam os sinais sensoriais que promovem a sincroniza??o do sistema. Neste trabalho, o objetivo foi investigar se a estimula??o di?ria com odor do alimento induz antecipa??o em ratos Wistar. Os animais foram mantidos em ciclo claro-escuro de 14h de luz e 10h de escuro com registro cont?nuo da atividade motora dentro de cabines de madeira. Foram utilizados quatro grupos: Ra??o, Odor, Alerta e Alerta Isolado. Todos foram submetidos a 10 dias de alimenta??o ? vontade (linha de base). Em seguida, foi iniciada a etapa de Restri??o Alimentar (19 dias). Por fim, todos os grupos foram submetidos a Priva??o Alimentar (2 dias). O grupo Ra??o recebeu duas refei??es por dia com dura??o de uma hora cada, sendo a ?Refei??o 1? na 3? hora da fase de claro e a ?Refei??o 2? na 12? hora da fase de claro. O grupo Odor recebeu estimula??o com odor na 3? hora da fase de claro (?Refei??o 1?) e alimenta??o na 12? hora. O grupo Alerta foi apenas estimulado (abertura e fechamento da cabine) na ?Refei??o 1? e alimentado na ?Refei??o 2?. O grupo Alerta Isolado foi submetido ao mesmo procedimento anterior, mas foi testado isoladamente na sala. Todos os grupos apresentaram atividade antecipat?ria intensa ? ?Refei??o 2? (alimenta??o). Para a ?Refei??o 1?, o grupo Ra??o apresentou intensa antecipa??o, os grupos Odor e Alerta apresentaram leve atividade antecipat?ria principalmente nos primeiros 10 dias de estimula??o, e o grupo Alerta Isolado n?o apresentou antecipa??o. Al?m disso, comparando a etapa de restri??o alimentar com os dias de alimenta??o ? vontade, os grupos Odor e Alerta aumentaram a atividade nas duas horas anteriores ? ?Refei??o 1?, o que n?o foi observado no grupo Alerta Isolado, que manteve a atividade inalterada neste hor?rio ao longo do experimento. Estes resultados indicam que a estimula??o di?ria com odor do alimento ? capaz de promover antecipa??o comportamental, por?m de maneira fraca, com habitua??o ao longo dos dias. Os resultados sugerem que o odor do alimento pode ser um dos sinais sincronizadores para o oscilador sincronizado por alimento.

Os estados emaranhados da luz são de grande importância para protocolos de comunicação quântica. Uma das principais fontes que vem sendo estudada no Laboratório de Manipulação Coerente de Átomos e Luz - LMCAL é o oscilador paramétrico ótico (OPO) no qual, através de processos paramétricos não lineares de segunda e terceira ordem (x(2) e x(3)), são produzidos feixes intensos que apresentam correlações quânticas. Recentemente, o LMCAL vem explorando o processo de mistura de quatro ondas (fenômeno derivado da susceptibilidade de terceira ordem x(3)) como fonte geradora de feixes emaranhados. Inicialmente, foi realizado a partir de células de rubídio e agora, em colaboração com o grupo de pesquisa da Profa. Michal Lipson da Universidade de Columbia, em chips de nitreto de silício (Si3N4); permitindo assim possibilidades de modulação ultra-rápida, confinamento de luz em volumes muito reduzidos, além da ótica não-linear do OPO. O presente projeto visa estudar as propriedades quânticas da luz nos OPOs em chips de silício, permitindo que sistemas muito eficientes em informação clássica possam ser usados também para implementação de protocolos de informação quântica. / Entangled States of light beams are of great importance for quantum communication protocols. One of the most relevant source of such states which is being studied at the Laboratory of Coherent Manipulation of Atoms and Light - LMCAL (in portuguese) is the Optical Parametric Oscillator (OPO) which through second and third order nonlinear parametric processes (x(2) and x(3)) produces intense fields that have quantum correlations. Recently, LMCAL is exploring four-wave mixing (FWM), a third-order nonlinear parametric process, as a source of entangled beams. Initially, on rubidium cells and now, in collaboration with Prof. Michal Lipson from the Columbia University, on silicon nitride (Si3N4) chips; opening a new avenue for ultrafast modulation, light confinement in reduced light volumes, as well as the nonlinear optics of the OPO. This project is intended to study quantum properties of light of on-chip OPOs in order to achieve the integration of these highly efficient devices for implementations of quantum information protocols.

A energia não adiabática do estado fundamental para o átomo de hélio é obtida com o formalismo adiabático hiperesférico (HAA). Curvas de potencial, acoplamentos não adiabáticos e funções de canal são calculados por um procedimento numericamente exato baseado em uma expansão analítica das funções de canal. As equações radiais acopladas são resolvidas por técnicas usuais. A convergência do procedimento é investigada conforme os acoplamentos não adiabáticos são sistematicamente introduzidos. Com a inclusão, pela primeira vez, de onze curvas de potencial e funções de canal obtém-se uma energia para o estado fundamental que difere do melhor cálculo variacional por 0.1 partes por milhão. As forças de oscilador para as transições discretas do hélio na \"length-form\" e \"acceleration-form\" também são calculadas. Concluímos que o HAA não está mais obstruído pela falta de uma prescrição para se obter funções de onda de precisão arbitrária para sistemas coulombianos. / The nonadiabatic ground state for the helium atom is obtained with the hyperspherical adiabatic approach (HAA). Potential curves, nonadiabatic couplings, and channel functions are calculated by a numerically exact procedure based on the analytical expansion of the channel functions. The coupled radial equations are solved by standard techniques. The convergence of the procedure is investigated as nonadiabatic couplings are systematically introduced. The inclusion, for the first time, of eleven potential curves and channel functions gives a groundstate energy that differs from the best variational calculation by 0.1 parts per million. The oscillator strength for the discrete helium transitions in the length-form and acceleration-form are also presented. We conclude that the HAA is no longer hampered by the lack of prescription for the obtainment of arbitrary precision wave functions for Coulombic systems.

Em 1967, a definição do segundo passou a ser baseada nas propriedades atômicas dos átomos de 133Cs. O instrumento utilizado para reproduzir esta definição é um relógio atômico. Neste trabalho iremos apresentar os progressos feitos no programa brasileiro de metrologia científica de tempo e freqüência. A proposta deste trabalho de dissertação é a caracterização do nosso padrão. Nós estudaremos os deslocamentos presentes em um relógio atômico, como o efeito Zeeman Quadrático, Δ ν/ ν0 =5,4×10-13 o ?Cavity Pulling?, Δ ν/ ν0 = 1,27×10-13 e o ?Rabi Pulling?, Δν/ν0 =1,3×10?13 entre outros, que são induzidas na freqüência hiperfina do césio. Os resultados obtidos neste trabalho podem ser resumidos da seguinte forma: uma incerteza global de 1,44×10-12 e uma estabilidade a curto prazo dada pela raíz quadrada da variância de Allan 1,8×10-10Τ-0,5. Estes resultados foram medidos após as seguintes mudanças efetuadas em nosso padrão: determinamos a potência ótima injetada na cavidade afim de aumentar o sinal e assegurar que os átomos sofram uma transição π/2; melhoramos o controle do campo magnético estático aplicado ao longo da cavidade de interrogação resultando em um campo magnético mais homogêneo; e, diminuímos a temperatura de operação do forno do relógio tal que a velocidade média dos átomos presente no feixo atômico diminui significativamente. Todas estas mudanças resultaram no ganho de uma ordem de grandeza na acuracia e na estabilidade de nosso relógio. / Since 1967, the definition of the second is based on the atomic properties of the 133Cs atom. The device that realises this definition is an atomic clock. In this work, we present the progress made in the last year on Brazilian scientific time and frequency program. The aim of this dissertation work is the caracterization of our standard. We report the major sifts present in our atomic clock due to Quadratic Zeeman effect, Δν/ν0 =5,4×10-13 Cavity Pulling, Δν/ν0 =1,27×10-13 Rabi Pulling, Δν/ν0 =1,3×10-13 and other ones, which induced a shift in the hiperfine levels frequency of the performances: a global uncertainty of 1,44×10-12 and a short term stability of 1,8×10-10Τ-0,5 .The results were obtained after these changes: we have determined the optimum microwave power injected into the cavity in order to increase the signal and assure that the atoms suffer a π/2 pulse; we have also minimizes the field inhomogeneity by improving the control of the static magntic field along the interaction region; we have decreased the temperature of the clock oven in order to obtain a slower atomic beam. All this changes has increased our accuracy and our stability of about one order.

Orientador: Edmundo Capelas de Oliveira / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-11T17:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosendo_DaniloCastro_M.pdf: 1231397 bytes, checksum: 33e1a80ea06fa615b7b7aec7917bbbe2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho abordamos um estudo da equação diferencial ordinária, linear, homogênea de segunda ordem com três singularidades regulares, incluindo uma no infinito de onde obtivemos a equação hipergeométrica e, através do método de Frobenius, introduzimos a função hipergeométrica com singularidade na origem. Por um conveniente processo de limite na equação hipergeométrica obtivemos a equação hipergeométrica confluente, bem como a função hipergeométrica confluente. Apresentamos a função de Mittag-Le²er como uma generalização da função exponencial e suas relações com outras funções, em especial com a função hipergeométrica confluente. Abordamos o conceito de integral e derivada de ordens fracionárias de algumas funções conhecidas. Através da metodologia da transformada de Laplace discutimos uma equação diferencial fracionária com coeficientes constantes de onde emergem as funções de Mittag-Leffler. Por fim, definimos as equações diferenciais fracionárias e, como aplicação, efetuamos um estudo sistemático do oscilador harmônico fracionário. / Abstract: This work presents an introductory study of a second order, linear and homogeneous, ordinary differential equation with three singular regular points, including a singularity at the infinity. We obtain the hypergeometric equation and, by means of the Frobenius method, we introduce the hypergeometric function which is regular at the origin. By a convenient limit process we obtain the confluent hypergeometric equation which has the confluent hypergeometric function as a regular solution at the origin. We introduce the Mittag-Leffler function as a generalization of the exponential function and present a relation with the confluent hypergeometric function. Finally, we present the so-called fractional ordinary differential equation and as an application we discuss the fractional harmonic oscillator / Mestrado / Mestre em Matemática

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Nesta dissertaÃÃo, estudamos como se comporta o modelo do oscilador de Dirac, inserido em um sistema de dois nÃveis, ao interagir com o campo eletromagnÃtico externo, desconsiderando a quantizaÃÃo do campo (teoria semiclÃssica). Para tal, obtemos as funÃÃes de inversÃo de populaÃÃo de energia e de spin em trÃs situaÃÃes gerais: sem termos que violam a simetria de Lorentz; com a introduÃÃo de um termo CPT-Ãmpar que quebra a simetria vetorial de Lorentz; com a introduÃÃo de um termo CPT-Ãmpar que quebra a simetria de Lorentz por meio de um acoplamento axial. Em seguida, analisamos o caso especial da ressonÃncia entre o sistema e o campo incidente. Nesse caso, toda a influÃncia do oscilador de Dirac foi perdida e as funÃÃes de inversÃo de populaÃÃo de energia e de spin reduziram-se aos resultados encontrados na literatura cientÃfica.

Esse tese experimental versa sobre reações eletroquímicas que ocorrem sobre estado termodinâmico afastado do equilíbrio. O sistema químico escolhido é o mais fundamental em eletrocatálise, a oxidação de monóxipdo de carbono (CO), cujo mecanismo fundamental envolve a remoção do CO por uma etapa Langmuir-Hinshelwood. A cinética complexa da oxidação do CO é um sistema biestável e corresponde a assinatura característica da oxidação do CO-bulk em um voltamograma cíclico. Se contanto, uma reação paralela é adicionada, por exemplo a oxidação de hidrogênio ou equivalentemente a adsorção/dessorção de íons cloreto, tal reação paralela quebra o vínculo conservativo entre os sítios livres e as respectivas coberturas de CO e espécie oxigenadas; o que permite o surgimento de oscilações autossustentáveis no tempo como resultado da passagem pela bifurcação de Hopf. Nesse sentido, o sistema H2/CO torna-se de crucial interessante pois mimetiza o oscilador mais corriqueiro em eletroquímica, o HNDR (acrônimo que traduzido para português lê \"Resistência Diferencial Negativa Escondida\"). Essa questão mecanística foi esclarecida nos experimentos com o sistema fundamental de três eletrodos onde foi testado diferentes geometrias e as variáveis mecanísticas essenciais reveladas. Nessa tese, há um segundo aspecto da dinâmica oscilatória da oxidação do H2/CO que consiste em tratar o mecanismo oscilatório sobre uma superfície espacialmente estendida, e nesse intuito foi escolhido usar uma célula a combustível (CaC), que é, em essência, um reator eletroquímico com grande área superficial. A cinética complexa da oxidação do H2/CO em uma CaC, apresentou transições dinâmicas de p1 → p2 → aperiodics. Suspeita-se de duas rotas para o caos: rota Feigenbaum (dobramento de período) e sobreposição de diferentes regiões de MMOs. O espaço de fase da dinâmica obtidas na CaC apresentou uma ordem quanto a distribuição dos períodos e amplitudes de uma séries caótica que permite predizer o comportamento a um curto alcance, e é uma prova indubitável de caos determinístico. A presença de caos foi diretamente atribuído à presença de pelo menos uma variável espacial. Apesar de nenhuma medida espacial ter sido realizada, inferências sobre acoplamentos espaciais são discutidos com base em argumentos lógicos, e sugere-se que exista acoplamento pela fase gasosa porém é improvável haver acoplamento elétrico exceto entre o anodo e o cátodo. A energia de ativação da CaC oscilante revelou que a condução protônica é a etapa determinante do período de oscilação. Diretamente indica que a variação espacial da condutividade da membrana pode ser considerado como uma variável espacial. Por fim, o terceiro aspecto dessa tese refere-se ao cálculo de eficiência para o estado oscilatório, experimental e teórico. Experimentalmente, o balanco energético de um sistema oscilante indicou uma maior eficiência que o respectivo estado estacionário. Teoricamente, a produção de entropia no ponto de bifurcação de Hopf deve ser maior que o respectivo estado estacionário devido a uma defasagem entre a força e potencial termodinâmico. Uma boa prova de que um estado oscilatório é um sistema dissipativo por promover uma conversão mais eficiente entre dois estados energéticos. / This thesis deals with an experimental electrochemical reactions that occur on thermodynamic state far from equilibrium. The chemical system selected is the most fundamental in electrocatalysis, the carbon monoxide (CO) oxidation, whose fundamental mechanism involves the removal of CO by a Langmuir-Hinshelwood step. The kinetics of the complex oxidation of CO is a bistable system and corresponds to the characteristic signature of CO-bulk oxidation in a cyclic voltammogram. If a parallel reaction is added, for instance the hydrogen oxidation or the chloride ion adsorption / desorption, this parallel reaction breaks the conservative link between the free sites and the coverage of both CO and oxygen species; which allows the appearance of self-sustaining oscillations in time as a result of passage through the Hopf bifurcation. In this sense, the system H2/CO becomes crucially interesting because it mimics the oscillator more commonplace in electrochemistry, the HNDR (\"Hidden Negative Differential Resistance\"). This mechanistic issue was cleared mainly in the experiments with the fundamental system in which different geometries were tested thus reavealing the essential mechanistic variables. In this thesis, there is a second aspect of the oscillatory oxidation of H2/CO which consists in treating the oscillating mechanism of a surface spatially extended, and to this end a fuel cell (FC), which is essentially an electrochemical reactor with a large surface area, was chosen to be used. The kinetics of the complex oxidation of H2/CO in a FC, showed dynamic transitions p1 → p2 → aperiodics. Two routes to chaos are suspected: Feigenbaum route (folding time) and different overlapping regions of MMOs. The FC phase space presented an order regarding the distribution of periods and amplitudes of a chaotic series that allows predicting the behavior in a short range, and it is an undoubtable proof of deterministic chaos. The presence of chaos was directly attributed to the presence of at least one spatial variable. Although no spatial measurement has been performed, inferences about spatial couplings are discussed based on logical arguments and suggests that there is coupling through the gas phase and whereas a electrical coupling between the anode and cathode is the unique with relevance with respect to the coupling by electrical field. The activation energy of the oscillating FC revealed that the proton conduction is a decisive step of the oscillation period. This directly indicates that the spatial variation of the conductivity of the membrane can be considered as a spacial variable. Finally, the third aspect of this thesis refers to the efficiency calculation from both experimental and theoretical points of view. Experimentally, the energy balance of an oscillating system indicated a higher efficiency than the repective steady state. Theoretically, the entropy production at the point of Hopf bifurcation must be greater than the steady state due to a lag between the thermodynamic force and potential. This is a good proof that an oscillatory state is a dissipative system becouse it promote a more efficient conversion between two energetic states.

No presente trabalho, descrevemos a construção de um oscilador paramétrico ótico (OPO) com meio atômico de ganho de susceptibilidade X(3) , e a caracterização de seu limiar de oscilação. O processo base para a construção deste OPO é a Mistura de Quatro Ondas (4WM), que acontece em meios não lineares tipo X(3) , como é o caso dos isótopos de 85 Rb e 87 Rb. Realizou-se uma revisão da teoria atômica do rubídio, do 4WM e da teoria clássica do OPO. Obtivemos e caracterizamos o processo de 4WM em função de três parâmetros experimentais: a dessintonia do feixe de bombeio em relação ao pico do crossover da transição 5S 1/2 (F = 2)-> 5P 1/2 (F \' ) do 85 Rb na linha D 1 , da potência do bombeio e da temperatura da célula de rubídio. Encontrou-se uma ótima região de frequências em torno a Delta = 0.77GHz para a construção do OPO com os átomos de rubídio como meio não linear. Nesta região obteve-se uma amplificação máxima de 450% para o feixe de prova com absorção nula e uma intensidade do conjugado alta, para o feixe de prova com frequência Delta= w+ 3GHz (anti-Stokes). A elevada amplificação observada permite, em princípio, um limiar de oscilação menos abrupto: o surgimento de oscilação aparece de forma menos sensível a variações da potência de bombeio. Com efeito, para a dessintonia Delta = 0.38GHz o limiar é suave. A caracterização do 4WM e do limiar de oscilação do OPO é importante para a possível geração de estados não gaussianos. Um limiar suave permite, em princípio, operação e estudo muito próximo do limiar, região em que há previsões indicando a geração de estados não gaussianos que são relevantes para aplicações em informação quântica. / In the present work, we describe the construction of a optical parametric oscillator (OPO) with atomic gain medium with susceptibility X(3) and the caracterization of the oscilation threshold. The basic process for the construction of this OPO is the Four Wave Mixing (4WM), a process that takes place in nonlinear media type X (3) , as is the case of the isotopes of 85 Rb and 87 Rb. A review of the atomic theory of rubidium, 4WM and the classical theory of the OPO was carried out. The 4WM process was obtained and characterized as a function of three experimental parameters: the pump beam detunning with respect to the transition crossover peak 5S 1/2 (F = 2) ->5P 1/2 (F \' ) of 85 Rb D1 line, the pumping power and the temperature of the rubidium cell. A good region of frequencies around Delta= 0.77GHz was found for the construction of the OPO with the rubidium atoms as a non-linear medium. In this region, it was obtained a maximum amplification of 450% for the prove beam with zero absorption and a high intensity for the conjugate beam with frequency Delta= w+ 3GHz (anti-Stokes). The high observed amplification allows, in principle, an oscillation threshold less abrupt: the oscillation appears in a less sensitive way with variations in pumping power. In fact, for the detunning Delta= 0.38GHz the threshold is smooth. The characterization of the 4WM and oscillation threshold of the OPO is important for the possible generation of non-Gaussian states. A smooth threshold allows, in principle, operation and study very close to this region, where there is predictions indicating the generation of non-Gaussian states that are relevant for applications in quantum information.

Investigamos as propriedades quânticas conjuntas dos três feixes intensos de luz produzidos por um oscilador paramétrico ótico (OPO) operando acima do limiar, denominados bombeio, sinal e complementar. Analisamos experimentalmente as flutuações quânticas de intensidade e fase destes feixes, e como se correlacionam. Observamos pela primeira vez a presença de correlações quânticas entre as fases dos três campos. O ruído observado na soma das fases de sinal e complementar, Vq12=1,28(3)>1, passa a apresentar compressão de ruído após ser corrigido pelas flutuações de fase do feixe de bombeio, resultando em (Vq12)\' =0,84(3)<1. Para potências mais altas de bombeio, observamos também a existência de correlações quânticas diretamente entre as amplitudes do feixe de bombeio e um dos feixes convertidos (sinal ou complementar); a máxima compressão de ruído medida correspondeu a Vp02=0,86(3)<1. Estendemos nosso estudo às propriedades de emaranhamento deste sistema tripartite, para tanto utilizando dois critérios distintos. Nossos dados apontam a separabilidade do sistema no regime de operação estudado, em contradição com o modelo teórico. Utilizando o critério de emaranhamento de P. van Loock e A. Furusawa, obtivemos os seguintes valores para as combinação de variâncias que comprovariam a inseparabilidade caso fossem menores que 2: V0=1,29(5)<2, V1=2,04(11)>2 e V2=2,09(7)>2. Com relação ao segundo critério de separabilidade, positividade sob transposição parcial, obtivemos os seguintes autovalores simpléticos a partir da matriz de covariância medida: A0=0,94(8) e A1=0,36(6)<1, em que o emaranhamento seria evidenciado caso A0<1 e A1<1. Esta discordância com a previsão teórica está relacionada a um ruído clássico espúrio observado no sistema, cujas características são levantadas nesta tese. Nossa análise indica os rumos a serem seguidos para a observação do emaranhamento. Mostramos teoricamente que o emaranhamento tripartite previsto pode ser utilizado como recurso para a criação de um sistema emaranhado multipartite. Para tanto, diversos OPOs são utilizados em uma configuração em cadeia, na qual o feixe de bombeio refletido pelo primeiro OPO serve de bombeio para o segundo e assim sucessivamente. Este esquema permite a geração de uma rede quântica multicolor escalável. Por fim, descrevemos a construção de um laser de Ti:safira que representa o primeiro passo na integração entre luz não-clássica e física atômica a ser investigada em nosso laboratório. Este laser pode ser utilizado, ao mesmo tempo, como bombeio do OPO e de uma nuvem de átomos. O emaranhamento tripartite gerado no OPO estabeleceria a conexão destes últimos com os feixes convertidos, cujos comprimentos de onda possibilitariam a transmissão direta destes feixes de luz através de fibras óticas comerciais de telecomunicação. / We have investigated the collective quantum properties of the three bright light beams produced by an optical parametric oscillator (OPO) operating above threshold, named pump, signal, and idler. We have analyzed experimentally their intensity and phase quantum fluctuations, and how they are correlated. For the first time, we have observed the existence of phase quantum correlations among the three beams. The measured phase-sum noise between signal and idler, Vq12=1,28(3)>1, presents squeezing when corrected by the phase fluctuations of the pump beam, resulting in (Vq12)\'=0,84(3)<1. For higher pump powers, we have observed the existence of amplitude quantum correlations directly between pump and one of the downconverted beams (signal or idler); the maximum measured squeezing level corresponded to the noise Vp02=0,86(3)<1. Our investigations included the entanglement properties of this tripartite system, tested by two different criteria. Our data points to the separability of the system in the accessible regime of operation, in contradiction with the theoretical predictions. Applying the criterion by P. van Loock and A. Furusawa, we have obtained the following values of combinations of variances which would attest the inseparability in case values smaller than 2 would be obtained: V0=1,29(5)<2, V1=2,04(11)>2, and V2=2,09(7)>2. For the second criterion, the positivity under partial transpose, we have obtained the following symplectic eigenvalues calculated from the measured covariance matrix: A0=0,94(8) and A1=0,36(6)<1, where entanglement is attested in case A0<1,and A1<1. This discrepancy with the theoretical prediction is caused by a classical spurious noise observed in the system, which characteristics are investigated in this thesis. Our analysis indicates the path to successfully observe tripartite entanglement. We show theoretically that the predicted tripartite entanglement can be employed as a resource for the construction of a multipartite entangled system. This is accomplished by pumping several OPO\'s with the same optical field, such that the pump beam reflected by the first OPO is utilized to pump a second one, and so on. This scheme allows the generation of a multicolor scalable quantum network. Finally, we describe the construction of a Ti:sapphire laser which represents the first step in the integration between non-classical light and atomic physics to be investigated in our laboratory. This laser could be employed at the same time to pump an OPO and to interact with a cloud of atoms. The tripartite entanglement produced by the OPO could then entangle the atoms to the downconverted beams, which wavelength would allow the transmission of these beams through commercial optical fibers for telecom.