Bibliografia adotada
Fundamentals of Quantum Optics and Quantum Information, P. Lambropoulos & D. Petrosyan (Springer 2007).
Notas de Aula
Revisão
(aula #1) Espaços de Hilbert e kets; Qubits e a esfera de Bloch; Produtos externos e completezas; Operadores; Autovalores e autovetores; Matrizes unitárias; (aula #2) Medidas projetivas e valores esperados; Matrizes de Pauli; Funções de operadores; O traço de um operador; [Notas de aula]
Referências:
Teoria da matriz densidade
A matriz densidade; Propriedades da matriz densidade; (aula #3) Pureza; Esfera de Bloch e coerência; Dinâmicas de Schrodinger e von Neumann; [Notas de aula]
Referências:
Sistemas compostos
O espaço de produtos tensorial; (aula #4) Exemplo de uma dinâmica de qubit envolvendo a matriz densidade; Representação matricial do produto de Kronecker; Emaranhamento e estados mistos; Estados de Bell; Emaranhando um estado de 2 qubits com as operações Hadamard e CNOT; (aula #5) Matriz densidade a partir de emaranhamento; Matriz densidade reduzida e traço parcial; [Notas de aula]
Referências:
Quantização do campo eletromagnético
Equações de Maxwell; Calibre de Coulomb; Modos normais; (aula #6) Energia do campo eletromagnético; Quantização do campo; Operadores criação e aniquilação; Estados de Fock; (aula #7) A mecânica quântica dos divisores de feixe; Efeito Hong-Ou-Mandel; As bombas de Elitzur-Vaidman; (aula #8) Estados coerentes; Propriedades dos estados coerentes; (aula #9) Estados comprimidos (squeezed); [Notas de aula]
[4] C. K. Hong, Z. Y. Ou, and L. Mandel Phys. Rev. Lett. 59, 2044 – Published 2 November 1987 (Artigo do efeito HOM)
[5] Elitzur, A.C., Vaidman, L. Quantum mechanical interaction-free measurements. Found Phys 23, 987–997 (1993) (As bombas de Elitzur-Vaidman)
[7] Loudon, R., & Knight, P. L. (1987). Squeezed Light. Journal of Modern Optics, 34(6–7), 709–759.
Átomo num campo de radiação externo
(aula #10) O Hamiltoniano clássico; Análise semiclássica; Aproximação de dipolo elétrico; Calibre de Göppert-Mayer; (aula #11) Interação entre um átomo e um campo monocromático clássico; Átomo com 2 níveis; Interação entre um átomo de 2 níveis e 1 modo do campo quantizado; Formalismo de interação; (aula #12) Modelo de Jaynes-Cummings; Aproximação da "onda girante"; Átomo de dois níveis interagindo com estados de Fock; Oscilações de Rabi do vácuo; (aula #13) Interação entre um átomo de dois níveis e um estado coerente; Colapsos e renascimentos da excitação atômica; Modelo JC e operador densidade atômica; Evolução da pureza do átomo interagindo com o estado coerente; Formalismo de Heisenberg; (aula #14) Modelo JC no formalismo de Heisenberg; Modelo JC com dois átomos inicialmente emaranhados; Medida de emaranhamento; Morte súbita do emaranhamento; "Concurrence"; [Notas de aula]
[8] B. W. Shore and P. L. Knight, J. Mod. Opt. 40 1195 (1993) -> Artigo de revisão do modelo JC (antigo)
[9] H . Moya-Cessa and A . Vidiella-Barranco, J. Mod. Opt. 39, 2481 (1992) -> Interação entre um átomo de dois níveis e luz comprimida.
[10] T. Meunier et al, PRL, 94 010401 (2005) -> Experimento mostrando os colapsos e renascimentos da excitação atômica (um dos autores recebeu o Nobel de Física)
[11] Muhammed Yönaç et al, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 39 S621 (2006) -> A aula #14 foi baseada neste artigo.
[12] T. Yu and J. H. Eberly, PRL, 93, 140404 (2004) -> Artigo original sobre a morte súbita do emaranhamento.
Eletrodinâmica quântica de cavidades
(aula #15) Quantização numa cavidade; Modelo JC numa cavidade; Realização experimental do modelo JC; Duas cavidades acopladas; (aula #16) Várias cavidades acopladas; (aula #17) Transferência de estados quânticos; Fidelidade; Teletransporte de estados quânticos; [Notas de aula]
[13] As notas de aula foram baseadas neste artigo -> Clique aqui
[14] Artigo original com a proposta do protocolo de teletransporte quântico -> Clique aqui
Sistemas quânticos abertos
(aula #18) O que são sistemas quânticos abertos? Representação de Kraus; Considerações e Exemplos; Representação de Kraus a partir de Hamiltonianos; Operadores de Kraus do modelo Jaynes-Cummings; (aula #19) Representação de Kraus para ambientes mistos; Formalismo de Lindblad; Aproximação de Born; Aproximação de Markov; (aula #20) Exemplo; Interferência quântica num sistema PT simétrico; [Notas de aula]