Abstract

VARGAS-MARTINEZ, J.M.; MARTI-PANAMENO, E. A.  and  MOYA-CESSA, H.. Interacción de un láser con un ion atrapado incluyendo dependencia temporal. Rev. mex. fís. E [online]. 2009, vol.55, n.2, pp.176-190. ISSN 1870-3542.

En la actualidad es posible atrapar iones individuales en trampas de Paul o de Penning, las partículas cargadas son confinadas en el espacio mediante campos electromagnéticos. Un ion atrapado puede contener mucha energía vibracional, lo cual es indeseable en ciertas aplicaciones. En este artículo, partiendo del hamiltoniano de un ion atrapado en un potencial armónico, se demuestra que es posible encontrar transiciones tipo Jaynes-Cummings y anti-Jaynes-Cummings en el régimen de intensidad intermedia, es decir, ajustando la intensidad del láser que induce el acoplamiento entre los estados internos y vibracionales del ion proporcionalmente a la frecuencia de vibración del ion; estas transiciones son de utilidad porque hacen posible extraer dicha energía vibracional. En nuestro tratamiento consideramos que el ion y el láser están en resonancia, lo que elimina la necesidad de usar láseres sintonizables. También analizamos el problema de un ion atrapado en una trampa dependiente del tiempo interactuando con un haz láser. Mediante un conjunto de transformaciones unitarias con parámetros dependientes del tiempo mostramos que este sistema es equivalente a la interacción entre un haz cuantizado y un sistema de dos niveles con parámetros dependientes del tiempo. El hamiltoniano es linealizado de tal forma que puede ser resuelto mediante métodos que se encuentran en la literatura y que involucran parámetros dependientes del tiempo. La linealización está libre de aproximaciones y de consideraciones sobre los parámetros del sistema, como son, por ejemplo, el parámetro de Lamb- Dicke, la dependencia temporal de la frecuencia de la trampa y la desintonía, con lo que se logra obtener la mejor solución para este tipo de sistemas. También mostramos un caso particular de dependencia temporal de la trampa.

Keywords : Transformaciones unitarias dependientes del tiempo; trampas de iones; enfriamiento láser; estados comprimidos.

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