Propiedades de coherencia cuántica en sistemas bosónicos de baja dimensionalidad.

Abstract

En este proyecto, presentamos la implementación de un interferómetro Mach-Zehnder explorando las propiedades de coherencia de ondas de materia bosónicas ultra frías. El sistema es modelado mediante la ecuación de Gross-Pitaevskii. La onda incidente es dividida 50:50 por un potencial doble pozo dependiente del tiempo. Un haz experimenta un corrimiento de fase controlado y finalmente los dos haces se recombinan. Las soluciones son obtenidas mediante diferencias finitas para la discretización espacial y Runge-Kutta para la evolución temporal. Se presentan la densidad y la fase para diferentes potenciales externos desarrollados, para cada caso la fidelidad es monitoreada para analizar la adiabaticidad del proceso dinámico. El otro sistema bosónico bajo estudio es un sistema molecular reticular unidimensional de moléculas LiCs que se encuentra en la fase fuertemente interactuante de aislante de Mott, con una molécula por sitio preparada en el estado base y primer estado excitado rovibracional en presencia de un campo eléctrico perpendicular a la red. A grandes distancias intermoleculares, la interacción dipolo-dipolo en la aproximación de primeros vecinos domina la dinámica del problema. La entropía de entrelazamiento de Von Neumann generada durante la dinámica es presentada para evoluciones temporales cortas. El potencial de este tipo de sistemas moleculares para ser usados en protocolos de información cuántica se evidencia en la aparición temprana de un ordenamiento a largo alcance en la matriz densidad de una partícula. Las simulaciones numéricas son hechas usando el algoritmo de evolución temporal de decimación en bloque basado en el formalismo de estados producto de matriz y la descomposición de Susuki-Trotter.