00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Dissertação
Título: Geração e distribuição de emaranhamento em redes de cavidades acopladas
Autor(es): Santos, João Pedro Vieira de Mendonça
Primeiro Orientador: Almeida, Guilherme Martins Alves de
metadata.dc.contributor.referee1: Moura, Francisco Anacleto Barros Fidelis de
metadata.dc.contributor.referee2: Lyra, Marcelo Leite
metadata.dc.contributor.referee3: Souza, André Maurício Conceição de
Resumo: Nós estudamos a dinâmica do emaranhamento em uma rede de cavidades acopladas, onde cada cavidade contém um átomo de dois níveis, através do Hamiltoniano Jaynes Cummings-Hubbard (JCH) no subespaço de uma excitação. O modelo possui uma rica gama de regimes dinâmicos que podem ser usados para o controle do emaranhamento. O protocolo se baseia em preparar um único átomo excitado no centro da cadeia e deixá-lo evoluir naturalmente seguindo a dinâmica do Hamiltoniano. Nós focamos na concorrência entre pares de átomos e sua relação com as correlações átomo-campo e os modos de campo livre envolvidos. Nós mostramos que a estensão e a distribuição do emaranhamento de pares podem ser manipulado através da sintonização do acoplamento átomo-cavidade. Além disso, incluindo um ruído estático nas frequências das cavidades, nós exploramos a aparência da localização Anderson e sua relação combinada com o efeito de armadilhamento atômico conhecido por ocorrer no regime de forte tunelamento. Nós observamos que quanto maior a disordem, maiores são as correlações entre átomo e campo, enquanto a concorrência atômica responde de forma não-monotônico. De modo geral, nosso trabalho oferece considerações compreensivas sobre o funcionamento do Hamiltoniano JCH e traz uma contribuição no design de redes quânticas híbridas de luz e matéria.
Abstract: We study the dynamics of entanglement in a one-dimensional coupled-cavity array, with each cavity containing a two-level atom, via the Jaynes-Cummings-Hubbard (JCH) Hamiltonian in the single-excitation sector. The model features a rich variety of dynamical regimes that can be harnessed for entanglement control. The protocol is based on setting an excited atom above the ground state and further letting it evolve following the natural dynamics of the Hamiltonian. Here we focus on the concurrence between pairs of atoms and its relation to atom-field correlations and the involved free-field modes. We show that the extension and distribution pattern of pairwise entanglement can be manipulated through a judicious tuning of the atom-cavity coupling strength. By also including static noise in the cavity frequencies, we explore the onset of Anderson localization and its interplay with the atomic trapping known to take place in the strong-hopping regime. Remarkably, we find that the stronger the disorder is, the higher are the atom-field correlations, whereas the atomic concurrence responds nonmonotonically. Overall, our work offers a comprehensive account of the machinery of the single-excitation JCH Hamiltonian and contributes to the design of hybrid light-matter quantum networks.
Palavras-chave: Rede e cavidades acopladas
Dinâmica de emaranhamento
Eletrodinâmica quântica de cavidades
Coupled cavity arrays
Entanglement dynamics
Cavity quantum electrodynamics
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
Citação: SANTOS, João Pedro Vieira de Mendonça. Geração e distribuição de emaranhamento em redes de cavidades acopladas. 2023. 88 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-graduação em Física, Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/10622
Data do documento: 5-ago-2021
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