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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.43.2009.tde-10062009-091906
Document
Author
Full name
Felippe Alexandre Silva Barbosa
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2009
Supervisor
Committee
Nussenzveig, Paulo Alberto (President)
Cruz, Flávio Caldas da
Passos, Emerson Jose Veloso de
Title in Portuguese
Flutuações do campo eletromagnético no regime de transparência eletromagneticamente induzida
Keywords in Portuguese
EIT
Flutuações do campo eletromagnético
Abstract in Portuguese
A Transparência Eletromagneticamente Induzida tem sido muito usada atualmente para implementação de memórias quânticas. Neste trabalho, estudamos este fenômeno, experimental e teoricamente, utilizando um sistema de dois níveis com degenerescências como modelo para o átomo. Tratamos o campo eletromagnético como quantizado e propomos um modelo linearizado para as flutuações que leva em consideração as forças quânticas de Langevin. Devido ao excesso de ruído de fase presente em nosso laser, a implementeção numérica do modelo levou em consideração apenas a autocorrelação de fase como fonte para o sinal de ruído observado. Este modelo mostrou um bom acordo qualitativo com os dados experimentais observados. Fizemos medidas de ruído de soma e subtração com o esquema de deteção balanceada, calculamos os coeficientes de correlação normalizado e mostramos que há regiões de correlação e anticorrelação que variam com a intensidade do feixe. Observamos também uma inversão de picos no sinal de soma não prevista pelo modelo à medida que diminuimos a intensidade. Esta inversão pode ser causada por contribuições das flutuações de amplitude do laser a baixas intensidades.
Title in English
Electromagnetic field fluctuations an electromagnetically induced transparency
Keywords in English
EIT
Electromagnetic field fluctuations
Abstract in English
Electromagnetically Induced Transparency has attracted much attention recently as a source to implement quantum memories. In this work, we studied this phenomenon, both theoretically and experimentally, using a degenerate two-level system modeling the atoms. We quantize the electromagnetic field and propose a linearized model for fluctuations that takes into account the quantum Langevin forces. Because of the excess noise in the phase of our laser, the numerical implementation of the theoretical model takes into account only the phase autocorrelation term as a source for the observed noise. This model showed a good qualitative agreement with the experimental data. We made sum and subtraction noise measurements using the balanced detection scheme, we calculated the normalized correlation coefficient and we showed that there are regions of correlation and anticorrelation that change with laser intensity. We also observed a peak inversion of the sum signal as laser intensity becames smaller that was not predicted by the model with only phase noise. The cause for this inversion can be the contribution of laser amplitude noise at small intensities.
 
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Felippe_mest.pdf (10.89 Mbytes)
Publishing Date
2010-10-22
 
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