Estado de vácuo comprimido para a luz: um questionamento sobre sua construção experimental
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Leonardo Teixeira Neves
Ricardo Wagner Nunes
Ricardo Wagner Nunes
Resumo
Estados coerentes são normalmente utilizados para a descrição do estado de um campo laser em experimentos para geração e detecção de estados comprimidos, em particular para o estado de vácuo comprimido. No entanto, o estado de um campo laser é melhor descritopor uma mistura estatística de estados coerentes ou, analogamente, por uma mistura estatística de estados de Fock. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo descrever o experimento de geração do estado de vácuo comprimido sem o uso de estados coerentes para o campo laser. Para fins de uma primeira análise, o estado da luz laser foiconsiderado ser um estado de Fock. Posteriormente, para uma descrição mais realista, é considerada uma mistura estatística de estados de Fock para descrever o estado de saída do laser. A partir da correspondência existente entre uma mistura estatística de estadoscoerentes com fases aleatórias e uma mistura estatística de estados de Fock, é possível obter os resultados experimentais sem que, de fato, um estado comprimido seja gerado, uma vez que não é obtida compressão em uma quadratura específica devido à aleatoriedade da fase do campo laser. Isso levanta um questionamento se, de fato, a geração experimental de estados de vácuo comprimido já ocorreu.
Abstract
Coherent states are usually used to describe the state of a laser field in experiments for the generation and detection of squeezed states, in particular for the squeezed vacuum state. Nevertheless, the state of a laser field is better described by a statistical mixture of coherent states with random phases or, similarly, by a statistical mixture of Fock states.In this sense, the present works aim was to describe the experiment of generation of the squeezed vacuum state without using coherent states to describe the laser field. For the purpose of a first analysis, the state of the laser light was considered to be in a Fock state. Subsequently, for a more realistic description, a statistical mixture of Fock states is considered to describe the output state of the laser. From the correspondence between a statistical mixture of coherent states with random phases and a statistical mixture of Fock states, it is possible to obtain the experimental results without actually generating squeezedstates, since squeezing in a specific quadrature is not obtained due to the randomness of the laser field phase. This raises a question whether, in fact, the experimental generation of the squeezed vacuum states has already occurred.
Assunto
Luz, Ótica quântica
Palavras-chave
Óptica Quântica em Variáveis Contínuas, Luz, Estados Comprimidos para a, Estado do Campo Laser