Orientador: Marcos Cesar de Oliveira

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Uma das principais investigações dentro da área de óptica quântica é o estudo das propriedades estatísticas da radiação eletromagnética. Isso inclui qualquer meio onde exista um potencial vetor ou algo análogo para ser quantizado. Nas últimas três décadas muitos experimentos comprovaram o...

Resumo: Uma das principais investigações dentro da área de óptica quântica é o estudo das propriedades estatísticas da radiação eletromagnética. Isso inclui qualquer meio onde exista um potencial vetor ou algo análogo para ser quantizado. Nas últimas três décadas muitos experimentos comprovaram o comportamento quântico em sistemas nanoeletromecânicos, e uma vez comprovado esse novo comportamento, nasceram novos desafios. O fato de que ressonadores nanoeletromecânicos funcionem como transdutores são utilizados nessa tese para mediar o acoplamento capacitivo entre duas linhas de transmissão ressonantes com dimensões compatíveis. Isso permitiu propor esquemas de detecção, partindo da formulação do Hamiltoniano de interação no regime quântico. A primeira aplicação trata da geração de estados emaranhados tripartite e a segunda, modificando um pouco este circuito, a criação de um método de detecção quântica não demolidora do número de fônons do sistema nanoeletromecânico para estados de Fock e térmico. Na sua etapa final consta uma parte complementar sobre interação entre um sistema nanoeletromecânico e um íon aprisionado

Abstract: One of the central issues in quantum optics is the study of statistical properties of the electromagnetic radiation. This includes any medium in which there is a vector potential or an analog that is to be quantized. In the last three decades many experiments verified the quantum behavior...

Abstract: One of the central issues in quantum optics is the study of statistical properties of the electromagnetic radiation. This includes any medium in which there is a vector potential or an analog that is to be quantized. In the last three decades many experiments verified the quantum behavior in nanoelectromechanical systems and, once this behavior was verified, new challenges were born. Because nanoelectromechanical devices are transducers, in this thesis I place it in a circuit mediating a capacitive coupling between two ressonant transmission lines with compatible dimensions. With a new proposal for a circuit scheme, initially I formulate the interaction Halmiltonian in the quantum regime, which will be used in two applications: being the first the generation of tripartite entangled states and the second, with a slight modification of this circuit, the creation of a method of nondemolition quantum detection of the number of phonons of the nanoelectromechanical system for thermal and Fock states. In the final stage of this thesis there is a supplementary part on the electromechanical interaction between a nanoelectromechanical system and a trapped ion