00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - IF Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - FÍSICA - IF
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Propagação de fótons em guias de onda acoplados
Autor(es): Ribeiro, Igor Beder Burti
Primeiro Orientador: Brandão Filho, Paulo Cesar Aguiar
metadata.dc.contributor.referee1: Cavalcanti, Solange Bessa
metadata.dc.contributor.referee2: Almeida, Guilherme Martins Alves de
Resumo: Neste trabalho, foi estudada a propagação de fótons sistemas de guias de onda acoplados, com diferentes geometrias e parâmetros de acoplamento. A teoria da luz eletromagnética quantizada é capaz de explicar diversos fenômenos em que a teoria clássica da luz de Maxwell falha. Inicialmente, foi realizada a quantização do campo a partir do modelo clássico e foram definidos os estados quânticos da luz, mostrando algumas de suas aplicações. Em seguida, foi apresentada uma breve descrição sobre os guias de onda, em que foi explicado o fenômeno de acoplamento entre guias vizinhos, como representá-los no contexto da quantização do campo, além de ser dada uma definição de fidelidade e transferência perfeita de estado (PST). Com isso, foi possível realizar o estudo da propagação dos estados não clássicos da luz em sistemas compostos por esses guias de onda acoplados, utilizando um modelo com geometria linear e parâmetros de acoplamento não constantes e dois modelos com geometria anelar (ou circular), com dois parâmetros de acoplamentos distintos: (a) constante e (b) não constante. A fidelidade foi utilizada como critério para identificar a transferência perfeita de estado entre diferentes guias, em que estados de Fock de 1 e 2 fótons e o estado N00N de 2 fótons foram inicialmente inseridos nos sistemas. Foi observado que o valor da fidelidade é altamente influenciado pela geometria do sistema, sendo possível observar PST em todos os modelos, para diferentes números de guias de onda.
Abstract: In this work, the propagation of photons in coupled waveguide systems with different geometries and coupling parameters was studied. The theory of quantized electromagnetic light is capable of explaining various phenomena where the classical theory of Maxwell’s light fails. Initially, the field was quantized starting from the classical model, and the quantum states of light were defined, presenting some of their applications. Next, a brief description of waveguides was presented, explaining the phenomenon of coupling between neighboring waveguides, how to represent them in the context of field quantization, and providing a definition of fidelity and perfect state transfer (PST). With this in mind, it was possible to study the propagation of non-classical light in systems composed of these coupled waveguides, using a model with a linear geometry and non-constant coupling parameters, as well as two models with ring (or circular) geometry, each with two distinct coupling parameters: (a) constant and (b) non-constant. Fidelity was used as a parameter to identify perfect state transfer between different waveguides, where 2-photon and singlephoton Fock states and the 2 photon N 00N state were initially injected into the systems. It was observed that the value of fidelity is highly influenced by the geometry of the system, and perfect state transfer was observed in all models, for different numbers of waveguides.
Palavras-chave: Óptica quântica
Fótons - Propagação
Guias de ondas
Acoplamento
Fidelidade (Estados quânticos)
Quantum Optics
Photons
Waveguides
Coupling
Fidelity
Propagation
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Física - Bacharelado
Citação: RIBEIRO, Igor Beder Burti. Propagação de fótons em guias de onda acoplados. 2025. [66] f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Física) – Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16295
Data do documento: 21-nov-2024
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