Fenômenos paramétricos de segunda ordem e transições Landau-Zener em eletrodinâmica quântica de circuitos

Abstract

Nesta dissertação vamos estudamos analitica-numericamente um arranjo não estacionário de Eletrodinâmica Quântica de circuitos no qual N átomos artificiais de dois níveis interagem com um modo de campo eletromagnético confinado em um ressonador. Consideramos que a frequência de transição atômica ou o acoplamento átomo campo são modulados temporalmente por uma superposição de funções harmônicas com frequências n(j). E mostrando que todos os fenômenos ressonantes que ocorrem para uma frequência específica $\eta$ também ocorrem quando $\eta$ é reduzido pela metade. Todavia, neste último caso, a taxa de transição entre os estados acoplados pela modulação é consideravelmente menor. Dentre os fenômenos previstos na nossa abordagem destacam-se: o efeito Casimir dinâmico, o efeito anti-Jaynes-Cummings e um novo fenômeno descrito em trabalhos recentes no contexto da eletrodinâmica quântica de circuitos, denominado anti-efeito Casimir dinâmico. As taxas de transição entre os estados são calculadas explicitamente no regime de acoplamento fraco, e as perspectivas para a implementação do nosso modelo em laboratório são analisadas de maneira qualitativa. Ademais, investigamos numericamente o comportamento do sistema no regime ultraforte de interação radiaçãomatéria uma vez que nossos cálculos analíticos não contemplam este caso. Por fim, demonstramos que, quando a frequência de modulação $\eta$ varia linearmente com o tempo, transições Landau-Zener efetivas são induzidas no sistema.