http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49498
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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MiguelCiteliDeFreitas_DISSERT.pdf | 771,47 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Título: | Compressão e não-gaussianidade de estados coerentes de fase |
Autor(es): | Freitas, Miguel Citeli de |
Orientador(es): | Dodonov, Viktor |
Assunto: | Função de Wigner Compressão |
Data de publicação: | 4-Ago-2024 |
Data de defesa: | 14-Set-2023 |
Referência: | FREITAS, Miguel Citeli de. Compressão e não-gaussianidade de estados coerentes de fase. 2023. 52 f., il. Dissertação (Mestrado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023. |
Resumo: | Uma das principais tentativas de descrever a fase de sistemas quânticos foi proposta por Lerner, Huang e Walters em 1970 com a introdução dos estados coerentes de fase |𝜀⟩ = √︁1 − |𝜀|2 ∑︀∞𝑛=0𝜀𝑛|𝑛⟩, onde |𝑛⟩ são os estados de Fock e 𝜀 = |𝜀|e𝑖𝜙, com |𝜀| < 1 e 𝜙 ∈ [0, 2𝜋).Os estados |𝜀⟩ foram chamados desta forma por Shapiro, Shepard e Wong em 1990 devidoà sua semelhança com os estados coerentes de Glauber-Sudarshan, se diferenciando apenaspela ausência do fator 1/√𝑛! em sua definição, |𝛼⟩ = exp{︁−12|𝛼|2}︁ ∑︀∞𝑛=0𝛼𝑛√𝑛!|𝑛⟩.Como a maioria dos trabalhos sobre fase se dedica a estudar propriedades dos operadores número e fase (^𝑛, 𝜙^), optamos por focar nossa pesquisa nas características associadas aos operadores de posição e momento (^𝑥, 𝑝^), calculando inicialmente valores médios e variâncias. Observamos que há uma forte compressão da posição (momento) quando a fase é igual a 𝜋/2 (0), embora esta ainda seja menor que a compressão sofrida pelo estado comprimido de vácuo. Notamos que o análogo misto do estado puro |𝜀⟩, descrito por meio do operador estatístico𝜌^ = (1 − |𝜀|2)∑︀∞𝑛=0|𝜀|2𝑛|𝑛⟩⟨𝑛|, possui uma matriz densidade ⟨𝑥|𝜌^|𝑥⟩ Gaussiana, mesmo que a densidade de probabilidade |𝜓𝜀(𝑥)|2 não seja. Por esta razão, investigamos detalhadamente diferentes medidas de não-Gaussianidade dos estados coerentes de fase. Finalmente, calculamos a função de Wigner de |𝜀⟩ e vimos como a Gaussianidade é facilmente perdidacom pequenas variações de 𝜙 quando 𝜀 é próximo de 1. |
Abstract: | One of the main attempts to describe the phase of quantum systems was proposed by Lerner, Huang and Walters in 1970 with the introduction of coherent phase states |𝜀⟩ = √︁1 − |𝜀|2 ∑︀∞𝑛=0𝜀𝑛|𝑛⟩, where |𝑛⟩ are the Fock states and 𝜀 = |𝜀|e𝑖𝜙, with |𝜀| < 1 and 𝜙 ∈[0, 2𝜋). The states |𝜀⟩ were named by Shapiro, Shepard and Wong in 1990 due to their similarity with the Glauber-Sudarshan coherent state, differing only in the absence of thefactor 1/√𝑛! in its definition, |𝛼⟩ = exp{︁−12|𝛼|2}︁ ∑︀∞𝑛=0𝛼𝑛√𝑛!|𝑛⟩.Since most works on phase are dedicated to studying properties of the number and phase operators (^𝑛, 𝜙^), we chose to focus our research on the characteristics associated with theposition and moment operators (^𝑥, 𝑝^), initially calculating mean values and variances. We observe that there is a strong squeezing of the position (momentum) when the phase isequal to 𝜋/2 (0), although this is still smaller than the squeezing suffered by the squeezed vacuum state. We noticed that the mixed analogue of the pure state |𝜀⟩, described by the statistical operator 𝜌^ = (1− |𝜀|2)∑︀∞𝑛=0|𝜀|2𝑛|𝑛⟩⟨𝑛|, has a Gaussian density matrix ⟨𝑥|𝜌^|𝑥⟩, even though the probability density |𝜓𝜀(𝑥)|2 is not. For this reason, we investigated in detail different measures of non-Gaussianity of coherent phase states. Finally, we calculated the Wigner function of |𝜀⟩ and saw how Gaussianity is easily lost with small variations of 𝜙 when 𝜀is close to 1 |
Unidade Acadêmica: | Instituto de Física (IF) |
Informações adicionais: | Dissertação (mestrado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023. |
Programa de pós-graduação: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Aparece nas coleções: | Teses, dissertações e produtos pós-doutorado |
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