Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english


Dinamica cuantică a sistemelor optice și optomecanice cu atomi artificiali


Autor: Ceban Victor
Gradul:doctor în ştiinţe fizico-matematice
Specialitatea: 01.04.02 - Fizică teoretică şi matematică
Anul:2020
Conducător ştiinţific: Mihail Macovei
doctor habilitat, profesor universitar
Instituţia: Institutul de Fizică Aplicată al AŞM

Statut

Teza a fost susţinută pe 18 septembrie 2020 în CSS şi se află în examinare la CNAA

Autoreferat

Adobe PDF document1.11 Mb / în română
Adobe PDF document1.11 Mb / în engleză

Teza

CZU 530.145+535.14

Adobe PDF document 6.15 Mb / în română
144 pagini


Cuvinte Cheie

laser fononic de tip sub-Poissonian, interferențe cuantice, superradianță fononică, dinamică rapidă a fononilor, inversia populației asistată de fononi, atomi artificiali, puncte cuantice, gropi cuantice, optomecanică cuantică, electrodinamica cuantică de cavitate

Adnotare

Teza va fi prezentată în regim on-line pe data de 18 septembrie 2020, ora 15.00.

Sesiunea online poate fi accesată la https://us02web.zoom.us/j/5925890452

Teza este scrisă în limba engleză și constă din introducere, 5 capitole, concluzii generale și recomandări, și lista a 200 titluri bibliografice. Teza conține 127 pagini de text de bază, 25 figuri și 145 formule. Rezultatele prezentate în teză sunt publicate în 20 lucrări științifice.

Scopul tezei: Determinarea și analiza diferitor proprietăți cuantice ale dinamicii unui rezonator optic sau mecanic care interacționează cu un atom artificial pe bază de semiconductor.

Obiectivele tezei: Identificarea diferitor scheme de cuplare emițător-rezonator legate de diferite proprietăți caracteristice atomilor artificiali; Demonstrarea statisticii cuantice a unui rezonator optic sau mecanic, când acesta interacționează cu atomii artificiali; Identificarea eventualelor interferențe cuantice în sisteme care conțin atomi artificiali cu mai multe nivele; Observarea comportamentului distribuției cuantelor unui rezonator nanomecanic pentru diferite condiții de interacțiune; Demonstrarea influenței fenomenelor colective asupra comportamentului sistemelor optomecanice.

Noutatea științifică și originalitatea rezultatelor: Comportamentul superradiant al fononilor a fost demonstrat pentru rezonatoare nanomecanice cuantice pe bază de materie solidă; Fenomenul de interferență destructivă a fost manipulat pentru a decupla efectiv un atom artificial de o cavitate optică; Tratarea dinamicii la nivel perturbativ a permis observarea fononilor distribuiți subPoissonian, adică observarea efectului laser fononic cuantic, pentru regimuri de cuplare moderat intens a punctului cuantic cu rezonatorul acustic.

Problema științifică soluționată constă în analiza fenomenelor legate de statistica cuantică ale diferitor tipuri de oscilatoare cuantice care interacționează cu atomi artificiali, cu scopul de a prezice condițiile necesare pentru a pregăti oscilatorul cuantic într-o stare cuantică specifică.

Semnificația teoretică și valoarea aplicativă: în această teză, este demonstrată dinamica cuantică a sistemelor cuantice deschise cu un grad înalt de complexitate, care includ diverse interacțiuni între diferite componente, cum ar fi: atomi artificiali, lumină laser, cavități optice, rezonatoare nanomecanice și mediul ambiant.

Modelul unui punct cuantic pompat, cu două nivele, care interacționează cu un rezonator nanomecanic a fost rezolvat pentru un regim de cuplare moderat intens. A fost popusă o schemă de generare a fononilor coerenți, în care a fost obținută o distribuție sub-Poissoniană ale cuantelor vibraționale a rezonatorului nanomecanic acustic.

Un dispozitiv constituit dintr-o groapă cuantică cu trei nivele echidistante amplasată într-o cavitate optică a fost investigat în limita cavității cu factor de calitate înalt. A fost propusă o schemă a unui întrerupător cuantic bazată pe efectul de interferență cuantică. Câmpul electromagnetic a cavității apare și dispare variind parametrii laserelor de pompare.

Comportamentul colectiv a unui eșantion de puncte cuantice cu două nivele, inițial excitate, amplasate pe un rezonator nanomecanic, a fost studiat printre primii în literatura de specialitate.

Astfel, a fost stabilit un mecanism de generare a fononilor cu dinamică rapidă. Prin intermediul acestui mecanism sunt generate pulsuri ultra-scurte și intense de fononi, similar efectului de superradianță.

Implementarea rezultatelor științifice: studiile prezentate în această teză au fost cu succes implementate în cadrul proiectului bilateral moldo-german 13.820.05.07/GF și proiectului național instituțional 15.817.02.09F, și pot fi utilizate cu scop didactic pentru studenții ciclului universitar și post-universitar.