Estudo da Correlação no Espalhamento Raman Stokes e anti-Stokes da água
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Ariete Righi
Marcelo Paleologo Elefteriadis de Franca Santos
Marcelo Paleologo Elefteriadis de Franca Santos
Resumo
Neste trabalho estudamos o espalhamento Raman Stokes e anti-Stokes correlacionado, denominado aqui SaS. O SaS é um efeito onde o mesmo fônon participa dos processos de geração dos fótons Stokes e anti-Stokes. Tal processo não é considerado nos atuaistratamentos do espalhamento Raman e pode trazer alterações no uso da espectroscopia Raman para medidas de temperatura local. Além disso, tais fótons surgem como uma importante fonte de pares de fótons correlacionados, amplamente utilizados em informação quântica, por exemplo, na implementação da memória quântica. Verificamos, por meio de medidas de contagem em coincidência, que os fótons Stokes e anti-Stokes da banda de espalhamento da água em 1644 1, relativo ao modo de variação do ângulo entre as ligações OH, apresentam alta correlação quântica. Obtemos um valor de 2(0) 517, muito superior ao que foi medido em outros materiais reportados na literatura.Verificamos que a intensidade do sinal anti-Stokes tem uma dependência quadrática com a potência do laser, sendo mais um indicativo da ocorrência do SaS, e que o valor de 2(0) decai para altos valores de potência, conforme previsto teoricamente e observado nodiamante. Obtivemos indícios de que a correlação dos fótons do efeito SaS possui uma dependência com a polarização, podendo assim ser explorada em futuros experimentos de emaranhamento.
Abstract
In this work we study the correlated Stokes and anti-Stokes Raman scattering, called here SaS. The SaS is an event where the same phonon participates in the of Stokes and anti-Stokes scattering processes. This process is not considered in current treatments of Raman scattering and can bring changes in the use of Raman spectroscopy for localtemperature measurements. Furthermore, these photons emerge as an important source of correlated photons pairs, widely used in quantum information, for example in implementing a quantum memory. We checked, by measurements of coincidence counting, that the Stokes and anti-Stokes photons generated in the Raman scattering from water, morespecifically the bands at }1644 1 concerning the angle variation mode between the H atoms, are quantum correlated. We get a value of 2(0) 517, much higher than what has been measured in others materials, as reported in the literature. We found that theintensity of the anti-Stokes signal has a quadratic dependence on the laser power, being another indication of the SaS occurrence. The value of 2(0) decays to high power values, in agreement with theoretical predictions. We have also obtained evidences that the SaScorrelation exhibits a dependence on the S and aS photon polarizations and can thus be exploited in future entanglement experiments.
Assunto
Raman Espalhamento (Fisica), Raman Espalhamento (Física), Correlação, Raman, Espectroscopia de, Nanoespectroscopia, Anti-stokes
Palavras-chave
Correlação, Anti-Stokes, Água, Espalhamento Raman