Dinâmica de relaxação no modelo de Rabi crítico

Resumo

A física de sistemas fora do equilíbrio constitui um tema de pesquisa amplamente estudado atualmente. Um dos aspectos interessantes destes problemas é trazer à tona a conexão entre tópicos antes considerados desconexos. Este é caso do chamado modelo de Rabi crítico. O modelo de Rabi usual foi inicialmente introduzido no contexto do física atômica e descreve a interação de um modo do campo eletromagnético quantizado com um único átomo de dois níveis. Recentemente, no entanto, foi observado que em condições apropriadas, este modelo pode apresentar uma transição de fase quântica para uma fase superradiante [Phys. Rev. Lett., 115, 180404 (2015)]. Este resultado abriu recentemente diversas possibilidades pois vêem permitindo o estudo de propriedades como criticalidade e universalidade, antes restritas à área de mecânica estatística, em plataformas de informação quântica, como íons aprisionados. O objetivo deste projeto de iniciação científica é estudar aspectos dinâmicos do modelo de Rabi crítico, com e sem dissipação. Em particular, o foco será na dinâmica de relaxação após \emph{quenches} de não equilíbrio. Após reproduzir resultados recentes da literatura, propomos estudar como efeitos de \emph{squeezing} no campo eletromagnético afetam esta dinâmica. Este projeto foi escolhido por lidar com um problema extremamente recente e de grande relevância atual. Além disso, ele permitirá que o estudante se familiarize com uma série de conceitos importantes na área de informação quântica, mecânica estatística e ótica quântica, sendo portanto extremamente valioso para a formação geral do estudante.