Desenvolvimento de um padrão óptico estabilizado numa transição de intercombinação de estrôncio

Resumo

Amostras atômicas ultrafrias excitadas por lasers são ideais para a realização de sistemas quânticos com pureza inigualável. Seu alto grau de controlabilidade, a possibilidade de blindagem de interações perturbativas com o meio ambiente, a disponibilidade de ressonâncias com fatores de qualidade extremamente elevados (Q-factors) e, por último mas não menos importante, a capacidade de miniaturização, são algumas de várias boas razões para a sua utilização em aplicações de sensores quânticos. Átomos já estão sendo utilizados, muitas vezes de forma até comercial, para padrões de tempo e frequência, giroscópios, gravímetros e interferômetros. Uma espécie atômica particularmente atrativa para aplicações em sensores quânticos é o estrôncio, por causa da existência de transições ultra-finas no regime óptico e as fracas interações interatômicas. Nosso Grupo de Pesquisa, com professores do Instituto de Física de São Carlos e da Escola de Engenharia de São Carlos, tem um longo histórico em padrões de freqüência de microondas com base em fontes de césio atômicas. Nos últimos tempos, nossa equipe de Tempo e Freqüência equipe tem desenvolvido um relógio atômico compacto utilizando átomos frios de césio. Outra equipe, que se dedica a redes ópticas com estrôncio, construiu uma experiência de captura e resfriamento de átomos de estrôncio a temperaturas ultrabaixas. O tema deste projeto de pós-doutorado é estudar as viabilidades e executar os primeiros passos para um novo tipo de padrão de frequência baseado em estrôncio. Em contraste com os padrões existentes de frequência óptica, interrogando as transições relógio em átomos armazenados em redes ópticas, nossa abordagem será a de interrogar a transição através de uma cavidade óptica de alta finesse, onde os átomos são armazenados e para o qual o laser de interrogação está travado.Os experimentos serão realizados pelo Dr. Sharafudeen, a quem se aplica esta proposta para uma posição de pós-doutoramento da FAPESP. Ele é um jovem muito motivado em sua fase final de doutoramento, atualmente na South China University of Technology, China. Com sua sólida formação na física de átomos frios, e trabalhando na interface do padrão de tempo e freqüência e nos projetos de rede óptica de estrôncio, vai contribuir bastante nos esforços de cooperação técnico-científica das respectivas equipes. (AU)