Óptica Quântica
1
2018-2019
02003314
Física
Português
Inglês
Presencial
Semestral
6.0
Opcional
2º Ciclo - Mestrado
Conhecimentos de Base Recomendados
Conhecimentos básicos de Óptica e Mecânica Quântica.
Métodos de Ensino
Alguns dos tópicos serão abordados de forma expositiva, outros serão propostos ao estudante para desenvolvimento autónomo, após uma breve introdução nas aulas. Há ainda aulas de laboratório e de resolução de problemas recorrendo a programas de modelação computacional.
Resultados de Aprendizagem
Objetivos:
Conhecimentos aprofundados de física (óptica quântica e suas aplicações tecnológicas, com relevância para os LASERs e outras aplicações como a criptografia quântica).
Compreensão teórica dos fenómenos físicos (incluindo a descrição quântica de feixes coerentes e parcialmente coerentes de luz e a sua interacção com a matéria).
Modelação e resolução de problemas específicos da área em questão.
Importância secundária:
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia no estudo autónomo.
Capacidade de análise crítica de dados, modelos e resultados.
Familiarizar-se com as fronteiras de investigação na área.
Estágio(s)
NãoPrograma
Descrição clássica e quântica da radiação electromagnética.
Transições radiativas.
Coeficientes de Einstein, taxas de transição, regras de selecção.
Largura e forma das linhas espectrais.
Lasers e masers: oscilações, modos e propriedades.
Estatística de fotões
"Bunching" e "antibunching" de fotões.
Estados coerentes.
Interacção da luz com a matéria.
Sobreposição de estados coerentes e matriz densidade.
Modelo de dois níveis. Resolução da equação de Schrodinger dependente do tempo. Processos ressonantes.
Campo fraco e coeficientes de Einstein.
Campo forte: oscilações de Rabi, amortecimento.
Átomos em cavidades.
Cavidades ópticas. Acoplamento átomo-cavidade.
Limite fraco e emissão espontânea. O efeito de Purcell.
Electrodinâmica quântica do acoplamento forte e observações experimentais.
Aplicações.
Arrefecimento Doppler.
Armadilhas magneto-ópticas.
Criptografia clássica e quântica.
Computação quântica.
Docente(s) responsável(eis)
Orlando Olavo Aragão Aleixo e Neves de Oliveira
Métodos de Avaliação
Avaliação
Resolução de problemas: 25.0%
Projecto: 25.0%
Exame: 50.0%
Bibliografia
Laser Fundamentals, W. T. Silfvast, Cambridge University Press (2003).
Quantum Optics: an introduction, M. Fox, Oxford University Press (2002).
Introductory Quantum Optics, C. Gerry, P. Knight, Cambridge University Press (2005).