Transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas

Tesis (Doctor en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2023.

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Kahan, Alan
Otros Autores: Cormick, María Cecilia
Formato: doctoralThesis
Lenguaje:Español
Publicado: 2023
Materias:
Transiciones de fase estructurales
Iones atrapados
Optomecánica
Biestabilidad
Structural phase transitions
Trapped ions
Optomechanics
Bistability
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/11086/550267
Aporte de:
Repositorio Digital Universitario (UNC) de Universidad Nacional de Córdoba
id I10-R141-11086-550267
record_format dspace
spelling I10-R141-11086-5502672023-12-21T06:33:49Z Transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas Kahan, Alan Cormick, María Cecilia Ermann, Leonardo Transiciones de fase estructurales Iones atrapados Optomecánica Biestabilidad Structural phase transitions Trapped ions Optomechanics Bistability Tesis (Doctor en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2023. Fil: Kahan, Alan. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. En este trabajo consideramos un sistema optomecánico compuesto por un ion atrapado acoplado dispersivamente a un único modo de una cavidad óptica bombeada. Nos centramos en un rango de parámetros que exhibe biestabilidad de diferentes configuraciones en la descripción semiclásica. Esta descripción semiclásica, sin embargo, no es válida en las proximidades de las transiciones del sistema o cuando el número medio de fotones es bajo. En una primera etapa, proporcionamos un análisis numérico del estado completamente cuántico en el régimen de pocos fotones, explorando las características del estado asintótico a través de la transición y analizando posibles marcadores de biestabilidad semiclásica. Para mayores números medios de fotones, recurrimos a un enfoque basado en una evolución truncada en el espacio de fases. Comparamos los resultados de nuestras técnicas con los de la diagonalización numérica de la evolución cuántica y encontramos que, aunque el tratamiento conduce a un suavizado y a un ligero desplazamiento de las transiciones en el sistema, sigue proporcionando una clara mejora sobre las aproximaciones semiclásicas localizadas. Por otra parte, hicimos una caracterización del entrelazamiento en el estado asintótico utilizando esta aproximación semiclásica en una cavidad óptica acoplada a una cadena de tres iones unidimensional, y estudiamos su relación con los modos de vibración de la misma. We consider an optomechanical system composed of a trapped ion dispersively coupled to a single mode of a pumped optical cavity. We focus on a parameter range that exhibits bistability of different configurations in the semiclassical description. This semiclassical description, however, is not valid close to the system transitions or when the mean photon number is low. Here, we provide a numerical analysis of the fully quantum state in the few-photon regime, exploring the features of the asymptotic state across the transition and analyzing possible markers of semiclassical bistability. For larger mean photon numbers, we resort to an approach based on a truncated evolution in phase space. We compare the results of our techniques with the ones from numerical diagonalization of the quantum evolution and find that although the treatment leads to a smoothening and a slight shift of the transitions in the system, it still provides a clear improvement over localized semiclassical approximations. On the other hand, we performed a characterization of the steady state entanglement using this semiclassical approximation in a one-dimensional three-ion chain coupled to an optical cavity, and analyzed its relation with the vibrational modes of the ion chain. Fil: Kahan, Alan. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. 2023-12-20T15:08:28Z 2023-12-20T15:08:28Z 2023-11-01 doctoralThesis http://hdl.handle.net/11086/550267 spa Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
institution Universidad Nacional de Córdoba
institution_str I-10
repository_str R-141
collection Repositorio Digital Universitario (UNC)
language Español
topic Transiciones de fase estructurales
Iones atrapados
Optomecánica
Biestabilidad
Structural phase transitions
Trapped ions
Optomechanics
Bistability
spellingShingle Transiciones de fase estructurales
Iones atrapados
Optomecánica
Biestabilidad
Structural phase transitions
Trapped ions
Optomechanics
Bistability
Kahan, Alan
Transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas
topic_facet Transiciones de fase estructurales
Iones atrapados
Optomecánica
Biestabilidad
Structural phase transitions
Trapped ions
Optomechanics
Bistability
description Tesis (Doctor en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2023.
author2 Cormick, María Cecilia
author_facet Cormick, María Cecilia
Kahan, Alan
format doctoralThesis
author Kahan, Alan
author_sort Kahan, Alan
title Transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas
title_short Transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas
title_full Transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas
title_fullStr Transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas
title_full_unstemmed Transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas
title_sort transiciones estructurales en trampas de iones acopladas a cavidades ópticas
publishDate 2023
url http://hdl.handle.net/11086/550267
work_keys_str_mv AT kahanalan transicionesestructuralesentrampasdeionesacopladasacavidadesopticas
_version_ 1806949323807653888

Ejemplares similares