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Desenvolvimento experimental para produção e estudo de gases quânticos: condensação de Bose-Einstein; Experimental development to produce and study quantum gases: Bose-Einstein condensation

Muniz, Sérgio Ricardo
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 25/09/2002 PT
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126.29%
Neste trabalho nós apresentamos detalhadamente todo o desenvolvimento experimental realizado em São Carlos para produção e estudo de gases quânticos, visando principalmente à produção do condensado de Bose-Einstein em átomos de Na-23. Para isso projetamos, construímos e integramos todo um complexo sistema experimental que reúne a maioria das técnicas desenvolvidas na área de átomos frios nas últimas décadas: desaceleração de feixes atômicos, aprisionamento magnético e magneto-óptico de átomos neutros, resfriamento sub-Doppler, resfriamento evaporativo induzido por radiofreqüência, manipulação de altos campos magnéticos e o processamento de imagens de amostras próximas do zero absoluto. Com isso realizamos o primeiro e mais importante passo, também o mais difícil, do nosso projeto de estudo de gases quânticos, que foi o desenvolvimento e operacionalização de todo o aparato experimental. Ainda assim, este trabalho não se resume apenas ao desenvolvimento de instrumentação, pois ao longo do caminho também fizemos contribuições cientificas originais e importantes para o desenvolvimento da área de átomos frios, como um todo. Essas contribuições resultaram em várias publicações que estão anexadas no apêndice III...

Produção experimental de excitações topológicas em um condensado de Bose-Einstein; Experimental production of topological excitations in a Bose-Einstein condensate

Henn, Emanuel Alves de Lima
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 14/07/2008 PT
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126.18%
Neste trabalho descrevemos a produção e estudo de excitações topológicas em um condensado de Bose-Einstein em átomos de Rubídio-87. O condensado é produzido através de resfriamento evaporativo forçado por rádio-freqüência em uma armadilha puramente magnética do tipo QUIC. A armadilha magnética é carregada por um sistema de duplo-MOT. A temperatura de transição é de cerca de 150nK. Condensados puros com 1 - 2 × 10^5 átomos de Rb-87 são observados. Realizamos uma caracterização da amostra em relação às suas características fundamentais. Fração condensada, expansão anisotrópica, distribuição espacial e efeitos de temperatura finita são descritos. Com o objetivo de observar excitações coerentes do condensado entre os estados da armadilha, adicionamos um campo magnético do tipo quadrupolo esférico oscilante no tempo. Observamos, no entanto, a transferência de momento angular para a amostra com a formação de vórtices e arranjos de vórtices. Definimos regiões de amplitude que geram números de vórtices crescentes. Observamos a formação de estruturas de três vórtices não convencionais donde supusemos a possibilidade de excitação conjunta de vórtices e anti-vórtices. Observamos evidência de turbulência quântica...

Efeitos de uma impureza delta-atrativa nas propriedades termodinâmicas de um gás ideal de Bose em uma dimensão.; One dimensional Bose-Einstein condensation due to an atractive delta impurity center

Ioriatti Junior, Liderio Citrangulo
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 03/09/1976 PT
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116.44%
Neste trabalho é estudado o comportamento termodinâmico de um gás unidimensional de bosons sob a ação de uma impureza delta atrativa. O sistema apresenta o fenômeno da condensação de Bose- Einstein e a causa da transição é atribuida ao estado ligado introduzido pela impureza no espectro de partícula livre. A fase condensada é composta pelas partículas capturadas pela impureza, formando uma gota de partículas bem localizadas no espaço. Isto dá à condensação de Bose-Einstein apresentada pelo sistema a aparência da conhecida transição líquido-vapor. A ordem de transição é analisada pela equação de Clausius-Clayperon e interpretada como de primeira ordem. Deste modo, a semelhança entre a condensação de Bose-Einstein neste sistema ma e a transição líquido-vapor é reforçada.O cálculo do calor específico a comprimento constante, mostra a existência de uma descontinuidade finita na temperatura de transição.; The thermodynamic behavior of the one-dimensional Bose gas-attractive delta impurity system is studied in this work. The system is shown to undergo the Bose-Einstein condensation and the cause of the phase transition is attributed to the bound state introduced by the impurity in the free particle energy spectrum. The condensed phase is composed by particles captured by the impurity...

Deslocalização e superfluidez em condensados atômicos de Bose-Einstein; Delocalization and superfluidity in Bose- Einstein condensates of atomic gases.

Pinheiro, Fernanda Raquel
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 01/06/2010 PT
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126.34%
O presente trabalho apresenta o estudo das propriedades da condensação de Bose-Einstein e da superfluidez em um sistema bosônico disposto em um arranjo unidimensional de potenciais periódicos em formato de anel. O Hamiltoniano efetivo usual em termos dos operadores de campo é implementado na representação construída em termos das funções de Bloch da primeira banda e o problema é resolvido por meio da sua diagonalização através de métodos numéricos. No limite de hopping pequeno, este modelo é essencialmente equivalente à representação usual do modelo de Bose-Hubbard, mas incorpora efeitos adicionais através das energias de Bloch de partícula independente e dos elementos da matriz de dois corpos na situação em que o hopping é grande [19]. Através da inclusão de rotação no sistema, as energias de partícula independente são forçadas a depender da velocidade angular. Isto implica, correspondentemente, uma dependência da velocidade angular nas funções de onda de partícula independente e nos resultados de muitos corpos obtidos através da diagonalização do Hamiltoniano. Com o objetivo de estudar a superfluidez, o critério de dois fluidos é empregado e através de resultados numéricos obtêm-se a variação da fração de superfluido com o quadrado da velocidade angular. Ainda...

Study of excitations in a Bose-Einstein condensate; Estudo de excitações em condenados de Bose-Einstein

Harutinian, Jorge Amin Seman
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 25/08/2011 EN
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126.35%
In this work we study a Bose-Einstein condensate of 87Rb under the effects of an oscillatory excitation. The condensate is produced through forced evaporative cooling by radio-frequency in a harmonic magnetic trap. The excitation is generated by an oscillatory quadrupole field superimposed on the trapping potential. For a fixed value of the frequency of the excitation we observe the production of different regimes in the condensate as a function of two parameters of the excitation: the time and the amplitude. For the lowest values of these parameters we observe a bending of the main axis of the condensate. This demonstrates that the excitation is able to transfer angular momentum into the sample. By increasing the time or the amplitude of the excitation we observe the nucleation of an increasing number of quantized vortices. If the value of the parameters of the excitation is increased even further the vortices evolve into a different regime which we have identified as quantum turbulence. In this regime, the vortices are tangled among each other, generating a highly irregular array. For the highest values of the excitation the condensate breaks into pieces surrounded by a thermal cloud. This constitutes a different regime which we have identified as granulation. We present numerical simulations together with other theoretical considerations which allow us to interpret our observations. In this thesis we also describe the construction of a second experimental setup whose objective is to study magnetic properties of a Bose-Einstein condensate of 87Rb. In this new system the condensate is produced in a hybrid trap which combines a magnetic trap with an optical dipole trap. Bose-Einstein condensation has been already achieved in the new apparatus; experiments will be performed in the near future.; Neste trabalho...

Oscillatory interaction in a Bose-Einstein condensate: collective and topological excitations; Interações oscilatórias em um condensado de Bose-Einstein: excitações coletivas e topológicas

Ramos, Edmir Ravazzi Franco
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 23/03/2012 EN
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116.14%
In this work, we theoretically analyze the behavior of a Bose-Einstein condensate when it is submitted to oscillatory interactions. For that, a homogeneous magnetic field is applied, tuned near a Feshbach resonance, and then it is set to oscillate in time. This variation of the magnetic field causes a scattering length oscillation, which oscillates to interatomic interaction. Thus, we study collective and topological excitations due this oscillation in the interaction. In addition, we have seen a coupling between collective modes as well a dynamical phase transition associated to topological excitation; Neste trabalho, analisamos teoricamente o comportamento de um condensado de Bose-Einstein quando submetido a interações oscilatórias. Para tal, é aplicado um campo magnético homogêneo, sintonizado próximo a uma ressonância de Feshbach e então colocado a oscilar no tempo. Esta variação do campo magnético faz com que o comprimento de espalhamento oscile, oscilando portanto a interação entre os átomos. Com isso, estudamos as excitações coletivas e topológicas provocadas devido a oscilação da interação. Além disso, vimos o acoplamento entre modos coletivos e uma transição de fase dinâmica associada a excitação topológica

Consequências das excitações oscilatórias em condensados de Bose-Einstein; Consequences of Oscillatory Excitations in Bose-Einstein condensate

Tavares, Pedro Ernesto Schiavinatti
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 15/02/2012 PT
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116.17%
Neste trabalho, estudamos as consequências causadas em um condensado de Bose-Einstein de átomos de 87Rb quando sujeito a uma excitação oscilatória externa. Para a produção do condensado utilizamos técnicas de resfriamento atômico, como o resfriamento a laser e o resfriamento evaporativo, em átomos aprisionados em uma armadilha magnética harmônica. A excitação externa é produzida através de um campo magnético quadrupolar oscilatório que é sobreposto ao campo de aprisionamento. Para uma forma fixa dessa excitação, observamos que podemos excitar modos coletivos de oscilação na amostra de condensado, em especial analisamos os modos breathing, dipolar, quadrupolar e o scissor mode. Durante o movimento dipolar do condensado na armadilha magnética, identificamos que há um escoamento contrapropagante do condensado em relação à nuvem térmica que o permeia. Esse escoamento é analisado como um movimento de dois fluidos, onde o condensado desempenha o papel de um superfluido e a nuvem térmica o de um fluido normal. Irregularidades na superfície do condensado são observadas e seus comprimentos característicos crescem na região dos pontos de retorno do movimento dipolar do condensado. Nesses pontos, a forma das irregularidades sugerem estar relacionadas com o processo de geração de vórtices na amostra superfluida. Com base nestas análises...

Aprisionamento magnético de um gás neutro de átomos de sódio para a realização da condensação de bose-einstein; Magnetic trapping of a neutral sodium atomic gas for Bose-Einstein Condensation

Mosman Junior, Edson de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/04/2000 PT
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116.24%
Para atingir o regime de condensação de Bose-Einstein (CBE) em gases de metais alcalinos são necessárias várias etapas: feixe desacelerado, aprisionamento magneto-óptico, aprisionamento magnético e por fim o resfriamento evaporativo. Como estamos interessados em atingir o regime de CBE precisamos nos preocupar com as várias etapas intermediárias. Neste trabalho apresentaremos a construção e caracterização de uma armadilha magnética para um gás de átomos neutros de sódio. O sistema optado por nós foi o "folha de trevo", com o qual conseguimos a seguinte configuração de campos magnéticos: 140 gauss de campo de fundo na direção axial, 117 gauss/cm de gradiente radial e 106 gauss/cm 2 de curvatura na direção axial. Para gerarmos esta configuração de campo e desligarmos estes campos em um tempo menor que um milisegundo foi necessária a construção de um sistema de chaveamento e controle que será descrito e caracterizado neste trabalho. Com este sistema em funcionamento observamos aproximadamente 10 8 átomos aprisionados e um tempo de 1 segundo. Além disso, observamos os átomos adaptando-se a diferentes formas de potenciais de aprisionamento; In order to obtain Bose- Einstein condensation ( BEC ) in alkali gases several steps are needed : slowing beam ...

Aspectos sobre confinamento híbrido para um condensado de Bose-Einstein: pressão global e compresibilidade; Aspects of hybrid confinement for a Bose-Einstein condensate: global pressure and compressibility

Cuevas, Freddy Jackson Poveda
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 24/01/2014 PT
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126.4%
A pressão e o volume não podem ser definidos corretamente em um sistema nãohomogêneo. Neste trabalho, definimos variáveis macroscópicas globais para um gás confinado em uma armadilha harmônica, os quais são análogos à pressão e o volume. Um sistema ultra-frio tem variáveis termodinâmicas naturais como o número de átomos e a temperatura. Introduzimos um novo conjunto de variáveis globais conjugadas para caracterizar o sistema macroscopicamente. Construímos diferentes diagramas de fase para um gás de Bose de 87Rb aprisionado em uma armadilha harmônica em termos dessas novas variáveis globais obtidas a partir das frequências da armadilha e a distribuição da densidade dos átomos. Nós construímos estes diagramas de fase, identificando os principais aspectos relacionados à transição da condensação de Bose-Einstein em um gás aprisionado. Este procedimento pode ser usado para explorar aspectos relacionados com a condensação de Bose-Einstein, tais como a compressão isotérmica relacionados com a transição de fase. Por outro lado, estas novas quantidades termodinâmicas nos permitem estudar a natureza dos fenômenos quânticos como a pressão do ponto zero relacionada ao princípio da incerteza.; The pressure and volume can not be defined correctly on a non-homogeneous system. In this work we define macroscopic variables for a gas confined in an harmonic trap...

Carregamento de armadilhas magneto-óticas a partir de feixes atômicos desacelerados para realização da condensação de Bose-Einstein; Magneto optical traps loaded from decelarated atomic beams for producing Bose-Einstein condensates

Miranda, Sérgio Gustavo de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/03/1999 PT
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136.29%
Este trabalho teve como finalidade o desenvolvimento de uma técnica de carga para armadilhas magnéticas-óticas. Nosso objetivo com este desenvolvimento foi aumentar a eficiência do aprisionamento de modo a possibilitar sua utilização como etapa inicial na geração de condensados de Bose-Einstein. Com este intuito utilizamos feixes atômicos desacelerados em substituição a liberação de vapor na câmara da armadilha, desta forma eliminando as limitações no vácuo. O elemento distintivo de nossa técnica se baseou na utilização de um disco opaco. Este possuía a função de gerar uma sombra no laser responsável pela desaceleração dos átomos. Ao projetar esta sombra sobre a região de formação da armadilha evitamos os efeitos destrutivos do laser sobre a mesma. Desta maneira conseguimos aumentar consideravelmente o número de átomos aprisionados excepcionalmente em relação a carga a partir vapor, atingindo um número de 7.108 e densidade de 1010 átomos/cm3 numa situação otimizada; The goal was to learn and to develop efficient techniques to be used for quickly loading magneto optical traps. It may become usefull during the first steps towards producing Bose-Einstein condensates. A few different aproaches were attempted in order to avoid the loading from the surrounding thermal vapor. The key factor was the use of an opaque...

Dinâmica e estabilidade de condensados de Bose-Einstein em redes ópticas lineares e não-lineares; Dynamics and stability of Bose-Einstein condenseds in linear and nonlinear optical cattices

Luz, Hedhio Luiz Francisco da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/04/2013 PT
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116.17%
Nessa tese, o objetivo principal foi verificar a estabilidade de sistemas atômicos condensados, sujeitos a diferentes combinações lineares e não-lineares de redes ópticas bie tridimensionais, considerando algumas situações simétricas e assimétricas. Com esse objetivo, foram realizadas análises variacionais e simulações numéricas exatas da equação não-linear correspondente que descreve sistemas condensados de Bose-Einstein, tipo-Schrödinger, mais conhecida como equação de Gross-Pitaevskii. No caso bidimensional, com redes ópticas cruzadas, linear e não-linear, foi verificada a existência de estabilidade para certas regiões de parâmetros das interações. Observou-se que essa estabilidade desaparece ao se incluir uma terceira dimensão sem a presença de um potencial de confinamento. No caso tridimensional, considerando redes ópticas lineares e não-lineares cruzadas, a estabilidade só ocorre quando consideramos uma interação confinante na terceira dimensão, no caso, uma segunda rede óptica linear. Finalmente, espera-se que nossos resultados venham a ser úteis para estudos experimentais que vêm sendo feitos em laboratórios de átomos ultra-frios.; In this thesis, the main objective was the verification of stability of condensed atomic systems...

Investigation of the momentum distribution of an excited Bose-Einstein condensate: coupling to the normal modes; Investigação da distribuição de momentum em um condensado de Bose-Einstein excitado: acoplamento com os modos normais

Bahrami, Abasalt
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/12/2014 EN
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Turbulence is a young field of research which is characterized by chaotic spinning flow regimes which appears in many important processes in nature. Vorticity, in superfluid systems, may present the simplest form of turbulence, and be a gateway to the study of this phenomenon in quantum gases. A 87Rb Bose condensate was used to observe and investigate the emergence of quantum turbulence, a few years back in our group. The vortices are created on the condensed-thermal interface and propagate across the cloud, setting up the experimental conditions favorable to the emergence of turbulence. Once the turbulent regime is set, the condensate is released and expands under free fall. Then, the atomic density profile is acquired, after some time-of-flight, and used to determine the in situ momentum distribution of the BEC. In this work, we have observed that, the perturbed density profiles are characteristic and different from the standard, non-perturbed ones. We have seen evidences of power law in the studied momentum and energy distributions and also coupling of quadrupolar mode to the momentum distribution of the excited condensate which is the main part of our findings. Additional features of the system, such as the condensates excited collective modes which plays a very important role on the roadmap to the turbulence regime...

Campos de calibre artificiais em condensados de Bose-Einstein; Artificial gauge fields on Bose-Einstein condensates

Barreto, Diogo Lima
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/02/2015 PT
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Nesta dissertação nós revisamos a teoria básica que descreve a junção Josephson bosônica para uma e duas espécies partindo do modelo de Bose-Hubbard. Em seguida explicamos como é possível gerar campos de calibe artificiais em um sistema de átomos neutros, como é o caso do condensado de Bose-Einstein. Finalmente, utilizando os conhecimentos teóricos desenvolvidos anteriormente nós buscamos os estados estacionários de um sistema de pseudospin 1/2 submetido a um campo de calibre não-Abeliano artificial, que torna a dinâmica da junção muito mais complexa e rica. Nós também exploramos um novo desbalanceamento de população que surge no sistema, devido a presença do campo de calibre, com características similares as do Macroscopic Quantum Self-Trapping.; In this dissertation we review the basic theory that describes the bosonic Josephson junction for one and two species using the Bose-Hubbard model. Afterwards, we explain how it is possible to generate artificial gauge fields for neutral atoms, like a Bose-Einstein condensate. Finally, using this theoretical background we search for stationary states of a pseudospin 1/2 system subject to a non-Abelian artificial gauge field which turns the dynamic of the junction much more complex and rich. We also explore a possible new populational imbalance that appears on the system due to the presence of the gauge field...

Comportamento de condensados de Bose-Einstein aprisionados, na presença de vórtices e modos coletivos; Behavior of trapped Bose-Einstein condensates in the presence of vortices and collective modes

Teles, Rafael Poliseli
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 14/04/2015 PT
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116.21%
A extensão dos fenômenos quânticos em escala macroscópica é responsável por toda uma classe de efeitos como a supercondutividade, superfluidez, e condensação de Bose-Einstein, as quais desempenham um papel central na física ao longo do século passado. A produção dos primeiros condensados de Bose-Einstein tornou possível a realização de experimentos envolvendo fenômenos quânticos macroscópicos com um nível sem precedentes de controle dos parâmetros externos. As correntes persistentes em condensados estão intimamente relacionados com a nucleação de vórtices quantificados, que são defeitos topológicos como resposta à transferência de quanta de momento angular. Um método convencional para geração de tais defeitos consiste em confinar a nuvem atômica condensada em uma armadilha com rotação. Acontece que, para velocidades angulares acima de um valor crítico, estados de vórtice se tornam energeticamente favoráveis, induzindo assim a criação de vórtices quânticos. Realizações experimentais de condensados de átomos de metais alcalinos confinados por potenciais dependentes do tempo permitiram a observação não só de redes de vórtices, mas também de turbulência quântica. Uma vez que a turbulência quântica é caracterizada pela presença de um emaranhado de vórtices quânticos interagindo entre si...

Condensação de Bose-Einstein para um gás de bósons não interagentes em confinamentos bidimensionais em automatos celulares complexos

Calovi, Daniel Schardosim
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
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106.36%
Neste trabalho estudamos as propriedades termodinâmicas da Condensação de Bose-Einstein (CBE) para um gás de bósons não-interagentes confinado em potenciais bidimensionais V(x,y) que apresentam classicamente, um caos-suave (soft chaos), isto é, um espaço de fases compartilhado por ilhas de estabilidade e mares de caos. O formalismo estatístico mais apropriado para os nossos objetivos é o descrito pelo ensemble canônico, de forma que o número de partículas N é mantido fixo em cada simulação. Nosso principal objetivo é investigar se o caos pode caracterizar algum comportamento distinto nas propriedades do Condensado de Bose-Einstein. Para comparação dos nossos resultados com a literatura, mostramos em detalhes todos os cálculos para o oscilador bidimensional e a caixa bidimensional suavizados1. No potencial harmônico a suavização implica em um amortecimento da freqüência de oscilação, enquanto que para a caixa bidimensional, a suavização implica em um aumento da área da caixa quando N é aumentado. Esse recurso é necessário, uma vez que não se define rigorosamente uma transição de fase em sistemas com dimensão menor que três. Embora a suavização pareça ser mais um recurso matemático que físico...

Teoria de detecção homódina atômica em condensados de Bose-Einstein; Atomic homodyne detection theory on Bose-Einstein condensates

Bruno Requião da Cunha
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 06/03/2006 PT
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106.43%
Óptica atômica e em particular a física de ondas de matéria ultrafrias tiveram um grande desenvolvimento teórico e experimental em muito devido à realização experimental da condensação de Bose-Einstein em vapores atômicos. A gama de interesse nesses sistemas é muito ampla já que eles proporcionam reais aplicações práticas de assuntos inovadores em física fundamental de sistemas de muitos corpos com parâmetros altamente controláveis e até mesmo na implementação de computação quântica, teleporte e lasers atômicos. Com efeito, demonstramos numa formulação completamente quântica que a colisão cruzada entre átomos aprisionados num potencial de poço duplo pode aumentar significativamente a taxa de tunelamento atômico em configurações específicas da armadilha, levando a um regime de oscilação Rabi da população dos poços do potencial. Ainda, mostramos que os fenômenos de colapso e ressurgimento do condensado são suprimidos devido à competição entre autocolisão e colisão cruzada intermediada pelo tunelamento. Um aspecto da condensação de Bose-Einstein que tem atraído muita discussão teórica é a idéia de fase. Nesse sentido, o modelo de poço duplo aqui discutido pode resultar em condições ideais para esquemas de detecção homódina atômica de fase. Propomos uma técnica de medição não destrutiva para monitorar oscilações do tipo Josephson entre dois condensados de Bose-Einstein de átomos neutros espacialmente separados. Um condensado é disposto em uma cavidade óptica...

Aproximação de dois modos aplicada ao estudo de condensados de Bose-Einstein em poços duplos

Luchese, Thiago de Cacio
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 103 f.| il., grafs.
POR
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116.18%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física.; Revisamos brevemente o fenômeno da condensação de Bose-Einstein em poços simples e duplos e a utilização da aproximação de dois modos para descrever os condensados duplos espaciais. Usando a aproximação de dois modos para descrever o duplo condensado espacial encontramos a hamiltoniana semi-clássica que descreve o sistema seguindo dois caminhos distintos de obtenção da descrição semi-clássica, campo médio e segunda quantização, e notamos a consistência entre os resultados encontrados. Analisamos detalhadamente o comportamento da superfície hamiltoniana semi-clássica ao serem variados, independentemente, as magnitudes de cada um dos três parâmetros nela presentes. Notamos que o forçamento periódico do parâmetro de tunelamento de um corpo da hamiltoniana por um tempo determinado possibilita modificar de modo controlado o regime dinâmico em que o sistema se encontra. Isso abre as portas para o controle de população em cada um dos poços de uma armadilha de duplo poço. Finalmente, em uma analogia com um pêndulo de pivô verticalmente forçado, apresentamos a hamiltoniana média resultante do forçamento periódico a altas freqüências do termo de tunelamento de um corpo...

Bose e Einstein: do nascimento da estatística quântica à condensação sem interação I

Dahmen,Sílvio R.
Fonte: Sociedade Brasileira de Física Publicador: Sociedade Brasileira de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2005 PT
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106.38%
Em 1924, motivado por um trabalho de S. Bose sobre a radiação do corpo negro, A. Einstein escreveu uma série de três artigos acerca das propriedades termodinâmicas de um gás ideal quântico. No segundo destes artigos, publicado em janeiro de 1925, ele previu o fenômeno da "condensação" dos átomos não interagentes no estado fundamental a partir de uma certa densidade crítica do gás, fenômeno este que veio a ser posteriormente conhecido como Condensação de Bose-Einstein (CBE). Neste primeiro artigo discuto detalhadamente o trabalho de Bose e as implicacções do método por ele desenvolvido sobre o trabalho de Einstein. Em um artigo posterior discutir-se-á o trabalho de Einstein.

Bose e Einstein: do nascimento da estatística quântica à condensação sem interação II

Dahmen,Sílvio R.
Fonte: Sociedade Brasileira de Física Publicador: Sociedade Brasileira de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2005 PT
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106.39%
Entre 1924 e 1925 Einstein escreveu uma série de três artigos onde aplicava, para um gás de partículas maciças não interagentes, o novo método da estatística quântica desenvolvido por Bose, cujo trabalho ele traduzira para o alemão e fizera publicar na Zeitschrift für Physik. No segundo artigo da série Einstein previu o fenômeno da condensação das partículas no estado fundamental a partir de uma certa densidade crítica, fenômeno este que veio a ser posteriormente conhecido como Condensação de Bose-Einstein (CBE). Neste trabalho discuto o artigo de Einstein bem como a polêmica por ele suscitada, traçando também um paralelo entre a teoria da CBE a a teoria de condensação em gases reais.

Dinâmica e decaimento de sólitons escuros em condensados de Bose-Einstein atômicos quase-unidimensionais; Dynamics and decay of dark solitons in quasi-uni-dimensional atomic Bose-Einstein condensates

Couto, Hugo Leonardo Carvalhaes
Fonte: Universidade Federal de Goiás; Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Fisica (IF); Instituto de Física - IF (RG) Publicador: Universidade Federal de Goiás; Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Fisica (IF); Instituto de Física - IF (RG)
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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116.15%
(Sem resumo em outra língua); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES; Sólitons são estruturas que se propagam em sistemas não lineares sem se dispersarem. Os sólitons escuros formam um tipo específico de sólitons caracterizados por uma depressão na densidade do campo e por uma variação repentina da fase na região da depressão. O estado de condensação de Bose-Einstein em gases atômicos fracamente interagentes obedece de maneira aproximada à equação não linear de Schrödinger conhecida por Equação de Gross- Pitaevskii (EGP). Estudos teóricos e experimentais revelam que sólitons escuros propagando em condensados de Bose-Einstein (BEC) são instáveis. Quando o BEC tem geometria quaseunidimensional, a principal fonte de instabilidade na dinâmica do sóliton é a interação sólitonsom, responsável pelo decaimento e pela eventual perda do sóliton. O modelo cúbico, dentre todas as reduções dimensionais da EGP para uma dimensão, é o modelo mais frequentemente usado para o estudo desses sistemas. Em 2008 [1], Muñoz Mateo e Delgado propuseram um modelo mais preciso que o modelo cúbico e que os principais modelos unidimensionais propostos até então. No presente trabalho comparamos a dinâmica e o decaimento de sólitons escuros em BECs segundo os modelos cúbico e de Muñoz Mateo e Delgado (MMD). Avaliamos as diferenças relevantes nas trajetórias e nos tempos de vida dos sólitons e em que condições ocorrem.