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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49266| ORCID: |  http://orcid.org/0000-0002-4412-7914 |
| Tipo do documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Título: | Do Jaynes–Cummings ao modelo de Dicke: emaranhamento e efeitos coletivos em sistemas Qubit–Bóson |
| Autor(es): | Ramos, Vinícius Corrêa |
| Primeiro orientador: | Villas-Bôas, José Maria |
| Primeiro membro da banca: | Coimbra, Debora |
| Segundo membro da banca: | Torre, Liliana Sanz de la |
| Resumo: | Este trabalho apresenta um estudo teórico e computacional sobre a dinâmica quântica, as entropias reduzidas e os efeitos coletivos em sistemas luz-matéria. O objetivo principal consiste em mapear os limites de validade da Aproximação de Onda Girante (RWA) e investigar a emergência de efeitos coletivos em sistemas compostos por múltiplos qubits acoplados a um modo bosônico do campo eletromagnético. Para isso, o método emprega uma análise progressiva de complexidade estruturada em quatro modelos fundamentais da óptica quântica. Inicialmente, investiga-se o cenário de um único qubit por meio dos modelos de Jaynes-Cummings e Rabi. Na sequência, estende-se o problema para o regime coletivo de muitos corpos, comparando os modelos de Tavis-Cummings e Dicke. As simulações numéricas foram implementadas utilizando o arcabouço computacional do ambiente QuTiP para avaliar a evolução do número médio de fótons, da inversão populacional e da entropia de von Neumann. Os resultados obtidos no regime de acoplamento fraco validam a robustez da aproximação de onda girante, exibindo fenômenos regulares e periódicos como as oscilações de Rabi e o perfil de colapso e reavivamento sob campos em estados coerentes. Contudo, as simulações revelam que a elevação da força de acoplamento para os regimes forte e ultraforte provoca a falha da aproximação analítica. Conclui-se que os termos contra-rotantes quebram a conservação do número total de excitações e introduzem frequências adicionais, batimentos e desvios crescentes em relação aos modelos baseados na RWA. Esses efeitos tornam-se relevantes nos regimes forte e ultraforte e devem ser considerados na modelagem da dinâmica unitária de sistemas luz–matéria. |
| Palavras-chave: | Emaranhamento quântico Efeitos coletivos Aproximação de onda girante Modelo de Jaynes-Cummings Modelo de Rabi Modelo de Tavis-Cummings Modelo de Dicke quantum entanglement collective effects rotating wave approximation Jaynes-Cummings model Rabi model Tavis-Cummings model Dicke model |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Referência: | RAMOS, Vinícius Corrêa. Do Jaynes-Cummings ao modelo de Dicke: emaranhamento e efeitos coletivos em sistemas qubit-bóson. 2026. 70 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em física) - Universidade Federal de Uberlândia, 2026 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49266 |
| Data de defesa: | 31-Jul-2026 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Física (Licenciatura) |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
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