Publicação:
Eletrodinâmica Quântica de Cavidades na Faixa de Micro-ondas em Chips Semicondutores com Pontos Quânticos Definidos Eletrostaticamente

dc.contributor.advisor1Bôas, José Maria Villas
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7605473235519650pt_BR
dc.contributor.referee1Almeida, Gustavo Foresto Brito de
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0143144366886534pt_BR
dc.contributor.referee2Souza, Fabricio Macedo de
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4863464442817340pt_BR
dc.creatorRibeiro, Gustavo Henrique
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/3598536340164511pt_BR
dc.date.accessioned2026-04-06T16:25:58Z
dc.date.available2026-04-06T16:25:58Z
dc.date.issued2026-02-28
dc.description.abstractThis work presents a theoretical and computational study of light-matter interaction in circuit quantum electrodynamics (cQED) architectures based on semiconductor quantum dots. Using the density matrix formalism and the theory of open quantum systems, we employ the Lindblad master equation to model dissipative mechanisms, including energy relaxation (T1) and decoherence (T2). The theoretical framework starts from the quantization of the electromagnetic field and the Jaynes-Cummings model within the rotating-wave approximation (RWA), and is extended to the dispersive regime via the Schrieffer-Wolff transformation, yielding effective Hamiltonians and dispersive shifts. We then perform numerical simulations to characterize coherent dynamics under microwave control and to compare the obtained results with experimental benchmarks reported in the literature, with emphasis on reproducing Rabi oscillations and Ramsey interferometry. Finally, we examine the limits of validity of the RWA at stronger coupling and demonstrate the controlled preparation of dark states (decoherence-free subspaces) in the two-qubit Tavis-Cummings model.pt_BR
dc.description.degreenameTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta uma análise teórica e computacional da interação radiação-matéria em arquiteturas de Eletrodinâmica Quântica de Circuitos (cQED) aplicadas a pontos quânticos semicondutores. Fundamentado no formalismo da matriz densidade e na teoria de sistemas quânticos abertos, o estudo emprega a equação mestra na forma de Lindblad para descrever processos dissipativos, incluindo relaxação de energia (T1) e decoerência (T2). O desenvolvimento teórico inicia-se com a quantização do campo eletromagnético e o modelo de Jaynes-Cummings sob a Aproximação de Onda Girante (RWA), estendendo-se ao regime dispersivo pela transformação de Schrieffer-Wolff, da qual resultam Hamiltonianos efetivos e parâmetros de deslocamento dispersivo. Implementam-se, então, simulações numéricas para caracterizar a dinâmica coerente sob pulsos de micro-ondas, comparando os resultados com referências experimentais da literatura. A análise prioriza a reprodução de oscilações de Rabi e a interferometria de Ramsey. Por fim, investigam-se os limites de validade da RWA em regimes de acoplamento intenso e demonstra-se a preparação controlada de estados escuros (subespaços livres de decoerência) no modelo de Tavis-Cummings com dois qubits.pt_BR
dc.identifier.citationRIBEIRO, Gustavo Henrique. Eletrodinâmica Quântica de Cavidades na Faixa de Micro-ondas em Chips Semicondutores com Pontos Quânticos Definidos Eletrostaticamente. 2026. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física de Materiais) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48605
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode210912733
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.courseFísica de Materiaispt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.sizeorduration54pt_BR
dc.subjectMatriz densidadept_BR
dc.subjectdensity matrixpt_BR
dc.subjectsistemas quânticos abertospt_BR
dc.subjectopen quantum systemspt_BR
dc.subjectEquação Mestra de Lindbladpt_BR
dc.subjectLindblad master equationpt_BR
dc.subjectModelo de Jaynes-Cummingspt_BR
dc.subjectJaynesCummings modelpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titleEletrodinâmica Quântica de Cavidades na Faixa de Micro-ondas em Chips Semicondutores com Pontos Quânticos Definidos Eletrostaticamentept_BR
dc.typeTrabalho de Conclusão de Cursopt_BR
dspace.entity.typePublication

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