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

 română | русский | english

CNAA / Teze / 2022 / iunie /

Transferul cooperativ dintre radiatorii cu multe nivele la interacțiunea lor prin intermediul vidului liber și de cavitate


Autor: Bîzgan Serghei
Gradul:doctor în ştiinţe fizico-matematice
Specialitatea: 01.04.02 - Fizică teoretică şi matematică
Anul:2022
Conducător ştiinţific: Nicolae Enache
doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Fizică Aplicată
Instituţia: Institutul de Fizică Aplicată

Statut

Teza a fost susţinută pe 22 iunie 2022 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 30 septembrie 2022

Autoreferat

Adobe PDF document – 1.09 Mb / în română

Teza

CZU 538.9(043.3)

Adobe PDF document 2.57 Mb / în română
119 pagini

Cuvinte Cheie

microcavitate optică, radiatori, inseparabilitate cuantică, efecte cooperative, tranziție de fază, condensat Bose-Einstein

Adnotare

Teza prezentată de Bîzgan Serghei pentru conferirea gradului de doctor în științe fizice la specialitatea 131.03 „Fizica statistică și cinetică”.

Structura tezei: Teza a fost perfectată la Institutul de Fizică Aplicată, Chișinău, 2021, este scrisă în limba română și constă din introducere, 4 capitole, concluzii generale și recomandări, 176 titluri bibliografice, 103 pagini de text de bază, 28 figuri. Rezultatele prezentate în teză sunt publicate în 9 lucrări științifice.

Domeniul de studiu: efecte cooperative dintre atomi și cavități.

Scopul tezei: Descrierea efectelor cuantice cooperative ale sistemelor formate din radiatori (atomi, molecule etc.) la interacțiunea prin intermediul vidului liber sau câmpului electromagnetic de cavitate și posibilități de aplicare a lor în transmiterea și prelucrarea a informației cuantice.

Obiectivele: să se analize interacțiunea dintre cavități optice cuplate, dopate cu emițători cuantici; să se detecteze fenomenul de inseparabilitate cuantică între atomii plasați în cavități optice distincte; să se demonstreze că indistinctibilitatea dintre atomi și/sau fotoni poate reduce numărul gradelor de libertate prin formarea subspațiilor Hilbert, ce ar permite soluționarea simplificată a problemei; să se demonstreze posibilitatea de dirijare tranziției de fază Bose-Einstein a atomilor de masă mică în interacțiune de schimb neliniară; să se identifice posibilitățile utilizării materialelor optice în procesul decontaminării pentru împrăștierea eficientă a radiației UV în tot volumul fluidului contaminat.

Noutatea și originalitatea științifică: studiul sistemelor cuantice formate din cavități optice cuplate, dopate cu emițători cuantici; a fost propusă utilizarea simetriei sistemelor cuantice de tip molecule fotonice pentru reducerea semnificativă a dimensiunii spațiului Hilbert; a fost studiată dinamica sistemului cuantic format dintr-un atom ce se mișcă prin modurile electromagnetice ce se propagă în sens opus, a fost cercetată tranziția de fază Bose-Einstein a atomilor de masă mică sub influența atomilor grei în cazul unei interacțiuni neliniare între specii.

Problema științifică soluționată: constă în descrierea fenomenelor cooperative ce apar atât la cuplajul dintre cavități optice dopate cu emițători cât și în condensatul neliniar Bose-Einstein în amestec de gaze bosonice. Au fost descrise posibilitățile de dirijare a informației încapsulate în polarizarea emițătorilor optici, la interacțiunea cooperativă prin câmpul evanescent de cavitate.

Rezultatele științifice obținute constau în prezentarea modelării fizice a fenomenelor cooperative și influența acestora asupra dinamicii sistemelor cuantice în interacțiune, reconceptualizarea principiului indistinctibilității prin utilizarea acestuia pentru excitații ale modurilor de cavitate, dezvoltarea modelului ce descrie condensarea Bose-Einstein în amestec de gaze bosonice.

Semnificația teoretică: Este analizată posibilitatea utilizării simetriei de rotației legată de cuplajul dintre cavități prin împachetarea acestora în molecule fotonice, asupra formării subspațiilor Hilbert, ce permite soluționarea simplificată a problemei. Este cercetă interacțiunea cooperativă indirectă dintre două moduri degenerate ale câmpului electromagnetic ce se propagă în sens opus, prin intermediul atomului care se mișcă prin aceste unde. S-a arătat că această interacțiune indirectă poate fi dirijată prin viteza de mișcare a atomului, astfel aceasta modifică esențial simetria interacțiunii dintre atom și modurile câmpului electromagnetic. Este propusă tranziția de fază Bose-Einstein neliniară ce apare în gazul bosonic din două componente la interacțiunea binară dintre cu temperaturi critice diferite de condensare.

Valoarea aplicativă: Sistemele fizice descrise în teză ar putea fi utilizate pentru crearea unei noi clase de senzori cu o sensibilitate sporită, pentru crearea circuitelor logice de prelucrare a informației cuantice. Efectele cooperative cercetate la condensarea Bose-Einstein în amestec de gaze bosonice și posibilitatea manipulării acesteia ar deschide noi perspective de cercetare a fenomenului de condensare Bose Einstein. Implementarea rezultatelor științifice: Rezultatele științifice pot fi utilizate pentru elaborarea cursurilor de specialitate pentru masteranzi sau doctoranzi.

Cuprins


1. EFECTE COOPERATIVE ÎNTRE RADIATORI LA INTERACȚIUNEA PRIN VIDUL LIBER SAU DE CAVITATE
  • 1.1 Efecte cooperative în sisteme cuantice în interacțiune
  • 1.2 Cavități optice cuplate dopate cu radiatori.
  • 1.3 Problema atomului ce se mișcă prin unda electromagnetică
  • 1.4 Influența subsistemelor în interacțiune asupra condensării Bose-Einstein
  • 1.5 Inseparabilitatea cuantică pentru doi q-biți. Corelația cuantică
  • 1.6 Concluzii la capitolul 1

2. TRANSFERUL COOPERATIV DINTRE CAVITĂȚI OPTICE CUPLATE DOPATE CU RADIATORI
  • 2.1 Cercetarea problemei de transfer energetic prin cuplajul dintre mai multe cavități distincte dopate cu radiatori.
  • 2.2 Două cavități cuplate în limita unui factor înalt de calitate.
  • 2.3 Cavități optice cuplate în limita unui factor mic de calitate al cavităților. Ecuația Master.
  • 2.4 Cavități cuplate indistinctibile. Molecule fotonice dopate cu radiatori cu două niveluri.
  • 2.4.1 Problema a două cavități indistinctibile dopate cu radiatori.
  • 2.4.2 Problema a trei cavități indistinctibile dopate cu radiatori.
  • 2.5 Ecuația master și evoluția populației cuasinivelurilor energetice.
  • 2.6 Utilizarea sistemelor de cavități optice cuplate în procesul de decontaminare a fluidelor translucide
  • 2.7 Concluzii la capitolul 2.

3. INTERACȚIUNEA ATOMULUI ÎN MIȘCARE CU UNDA STAȚIONARĂ DE CAVITATE
  • 3.1 Reprezentarea clasică și cuantică a undei staționare.
  • 3.2 Soluția exactă pentru atomul cu două (sau trei) niveluri ce zboară prin cavitate, în interacțiune cu două moduri ale câmpului electromagnetic.
  • 3.3 Influența cuplajului dintre modurile colective asupra dinamicii sistemului cuantic.
  • 3.4 Fluctuațiile cuantice și numărul mediu de fotoni.
  • 3.5 Concluzii la Capitolul 3.

4. CONDENSATUL BOSE-EINSTEIN SUB INFLUENȚA SUBSISTEMULUI DE ATOMI NECONDESAT
  • 4.1 Hamiltonianul efectiv pentru gazul bosonic format din două specii de atomi la interacțiuni intra și inter-specie.
  • 4.2 Tranziția de fază Bose-Einstein și Hamiltonianul efectiv de interacțiune la temperatură finită.
  • 4.3 Influența interacțiunii neliniare cu componenta necondensată asupra tranziției de fază.
  • 4.4 Concluzii la capitolul 4.

CONCLUZII GENERALE ȘI RECOMANDĂRI
BIBLIOGRAFIE
DECLARAȚIA PRIVIND ASUMAREA RĂSPUNDERII
CURRICULUM VITAE