Resuacutemenes(versioacuten preliminar 030919)

XII REUNIOacuteN DE LA DIVISIOacuteN DE INFORMACIOacuteN CUAacuteNTICA

Sociedad Mexicana de FiacutesicaFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas BUAP

Puebla del 4 al 6 de septiembre de 2019

Iacutendice

Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales(A Luisa Aguayo-Alvarado W De La Cruz K Garay-Palmett ) 5

Collision of BEC quantum droplets(J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez ) 6

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg(Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris Man-doki ) 6

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos(Irvin Angeles) 6

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos(Adriaacuten Vallejo Martiacutenez Nieves Arias Tellez Diego Martiacutenez Cara Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten Yaneth MTorres Garciacutea Alessandro Ceregrave Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Daniel Sahaguacuten Saacutenchez ) 7

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement(Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar ) 7

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics(David Bermuacutedez) 7

Cavidades cuaacutenticas en microesferas(Ceacutesar Bertoni Ocampo) 7

Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices(Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares ) 8

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del Tipo Einstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan(Omar Calderoacuten-Losada Sebastian Murgueitio Tonatiuh Moctezuma Heacutector Cruz-Ramiacuterez Alonso Bo-tero Alfred B Ursquoren Alejandra Valencia) 8

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia(Fabiaacuten Camas Aquino) 9

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz(Silvia Caacuterdenas Loacutepez Asaf Paris Mandoki Pablo Barberis Blostein Rocio Jaacuteuregui Renaud ) 9

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos(Javier Carrillo Martiacutenez) 9

Entanglement of extremal density matrices(Octavio Castantildeos) 10

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence(Hector M Castro-Beltran Ricardo Roman-Ancheyta Octavio de los Santos-Sanchez Levente Horvath ) 10

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usando osciladores electroacutenicosno-lineales(Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez Carlos Jorge G Hirsch Roberto de J Leoacuten-Montiel ) 10

Divisibility of qubit channels and dynamical maps(David Davalos Gonzalez) 11

Caos en el modelo de Bose Hubbard(Javier I de la Cruz Jorge G Hirsch ) 11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten( J A Diacuteaz-Zaragoza J Ruiz W M Pimenta L J Gonzaacutelez J A Franco-Villafantildee E Goacutemez ) 12

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal(Francisco Domiacutenguez-Serna Karina Garay-Palmett ) 12

Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum Simulators(Juan Samuel S Duraacuten Goacutemez Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Rafael Salas Montiel ) 13

1

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacutenbasado en oacuteptica no-lineal(K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W DeLa Cruz ) 13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacuteade red(Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes ) 14

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard(Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich ) 14

Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones(MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez ) 15

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones(Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich ) 15

Spatial Control of Structured Photon Pairs(Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Ro-berto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen ) 15

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles5S12rarr 5P32rarr 5D52(Oscar Hernaacutendez) 16

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms(Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez ) 16

Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits(Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez) 17

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas(Alan Hirales Ahuatzin) 17

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo(Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D VillasentildeorS Pilatowsky-Cameo L F Santos ) 17

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems(Andrei Klimov) 18

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica(Alejandro Lancheros) 18

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons(Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel) 18

Integrable model of a p-wave bosonic superfluid(Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz ) 19

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo(A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez ) 19

Ultracold spinor systems in quantum optical lattices(Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez ) 19

Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos(Christian Jesus Madrontildeero Carvajal) 20

About the spectrum of the Rabi model(Felix H Maldonado-Villamizar) 20

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico(Luis Alberto Mendoza) 20

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento(Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro) 20

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings(Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Mo-ya Cessa ) 21

Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos(R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego) 22

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity(Diego Morachis Galindo) 22

Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas deagregados moleculares tipo cianina(Luis Felipe Morales Curiel) 23

2

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico(Heacutector Jair Morales Goacutemez) 23

Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados(Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov ) 24

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization(Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez ) 24

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas(Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz AlfredUrsquoRen Cortes ) 24

Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT(Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara ) 25

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavitymode(Alejandro Paredes) 25

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg(Asaf Paris Mandoki) 25

Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment(E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M AreacutevaloAguilar ) 26

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos(Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani JorgeChaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos ) 26

A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements(Carlos Pineda) 27

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimuladaen una cavidad oacuteptica(Guillermo Javier Preisser Beltraacuten) 27

Deep learning-based super-resolution imaging(M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel ) 27

Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos(Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel ) 28

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential(Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea) 28

Static analogues of driven phases of matter(Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem ) 28

Exotic long range Rydberg molecules(Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud ) 29

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos(Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea) 29

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles(J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar ) 29

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita(Fernando Rojas Intildeiguezy Jesuacutes Alberto Maytorena ) 30

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Infor-macioacuten de Fisher(Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago ) 30

Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels(Antonio Rosado Gonzalez) 31

Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information(Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph ) 31

Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems(Isabel Sainz Abascal) 31

Holografia digital de 87Rb(F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman ) 32

Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz(Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner) 32

Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate(Miguel Torres Acosta Santiago Caballero ) 32

3

Self-averaging in interacting quantum systems(E Jonathan Torres-Herrera) 33

Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann(Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten) 33

Transformada de Bargmann Discreta(Kenan Uriostegui) 33

Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio(Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett ) 34

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico(Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez ) 34

PT-symmetry in an optomechanical system(B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara ) 35

Casimir forces BEC and superconductivity(Santiago Caballero Carlos Villarreal) 35

Sentildeales de caos con estados coherentes(D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos JG Hirsch ) 35

Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

4

Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales

A Luisa Aguayo-Alvarado1 W De La Cruz2 K Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica CICESE Ensenada Meacutexico2Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Ensenada Meacutexico

La compatibilidad del nitruro de silicio con la tecnologiacutea de semiconductores para su uso en circuitos integradosasiacute como su alto iacutendice no-lineal y su transparencia en el rango visible lo hacen ideal para su uso en dispositivosfotoacutenicos para la implementacioacuten de procesos no-lineales Previamente se ha demostrado la traslacioacuten espectral defotones individuales en fibra oacuteptica [1] sin embargo los grados de libertad de los que se pueden disponer en este tipode experimentos son limitados puesto que el cambio de componentes para modificar los procesos generados en ellosno suele ser muy accesible El disentildeo que en este trabajo se presenta es un paso para el desarrollo de dispositivosfotoacutenicos totalmente integrados basados en silicio con caracteriacutesticas flexibles y aplicaciones en oacuteptica cuaacutentica y enprocesamiento cuaacutentico de informacioacuten

Los procesos nolineales de tercer orden que se pretenden demostrar en el dispositivo fotoacutenico son i) mezcladode cuatro ondas espontaacuteneo (SFWM) [2] del cual pueden obtenerse parejas de fotones y ii) generacioacuten de diferenciade frecuencias (DFG) ambos procesos condicionados al cumplimiento de los principios de conservacioacuten de energiacuteay momento entre los campos electromagneacuteticos involucrados El estado de dos fotones generado por SFWM enuna primera guiacutea de onda deberaacute ser un estado factorizable con tal de poder implementar a partir de eacuteste unafuente de fotoacuten individual anunciado Continuando su propagacioacuten en el circuito el estado de fotoacuten individualse haraacute interaccionar con dos haces de bombeo en una segunda guiacutea de onda disentildeada para reunir la condicioacutende empatamiento de fases para DFG Como consecuencia de esta uacuteltima interaccioacuten el estado de fotoacuten individualexperimentaraacute una traslacioacuten espectral [1]

Para poder definir un disentildeo oacuteptimo de las guiacuteas de onda se desarrolloacute desde primeros principios y en una descrip-cioacuten mecaacutenico-cuaacutentica un modelo teoacuterico de los dos procesos no lineales de intereacutes SFWM y DFG Posteriormentese estudiaron numeacutericamente las propiedades de empatamiento de fases para ambos procesos lo cual requiere delconocimiento de la dispersioacuten de las guiacuteas de onda Para esto se resolvioacute el problema de propagacioacuten de luz en guiacuteasde onda con la geometriacutea propuesta Ademaacutes para los propoacutesitos de este trabajo fue necesario imponer las restric-ciones de velocidades de grupo de los campos involucrados en SFWM a fin de obtener un estado de dos fotonesfactorizable [2] Mediante un algoritmo de optimizacioacuten se identificaron las dimensiones de las guiacuteas de onda paralos dos procesos las cuales ademaacutes de reunir las propiedades de dispersioacuten necesarias han sido seleccionadas a finde lograr un acoplamiento eficiente entre los modos que se propagan en cada una de ellas

Finalmente en este trabajo se presentaraacuten tambieacuten los avances logrados en la fabricacioacuten de los componentesque integran el circuito fotoacutenico especiacuteficamente lo relacionado con la siacutentesis del nitruro de silicio por medio dela teacutecnica de sputtering reactivo RF [3] y con la fabricacioacuten de las guiacuteas de onda utilizando la teacutecnica de fotolitografiacutea

Referencias

[1] H J McGuiness M G Raymer C J McKinstrie and S Radic ldquoQuantum Frequency Translation of Single-Photon States in a Photonic Crystal

Fiberrdquo PRL vol 105 (2010)

[2] K Garay et al ldquoPhoton pair-state preparation with tailored spectral properties by spontaneous four-wave mixing in photonic-crystal fiberrdquo

Opt Express vol 15 (2007)

[3] V Bhatt and S Chandra ldquoSilicon Nitride Films Deposited by RF Sputtering for Microstructure Fabrication in MEMSrdquo JEM vol 38 (2009)

5

Collision of BEC quantum droplets

J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We analyze the dynamics of a two component ultracold atomic gas in the regime of quantum droplets [1] whenthe strong confinement in one direction allows a bidimensional treatment The theoretical model is based in a ex-tended Gross-Pitaevskii equation with beyond mean field corrections of the Lee-Huang-Yang type in two dimensions[23] In terms of the number of particles and the strength of the interactions one can distinguish between smallalmost Gaussian droplets and bigger droplets with semiclassical properties When collided [4] we found differentregimes in the space of incident kinetic energy of the droplets versus the number of particles and the strength of theinteratomic interaction These different regimes manifest on the elasticity of the collision and admit fragmentationcoalescence and quantum interference

Referencias

[1] C R Cabrera L Tanzi J Sanz B Naylor P Thomas P Cheiney y L Tarruell Science 359 6373 (2017)

[2] Lee T D y Huang Kerson y Yang C N Phys Rev 1061135 (1957)

[3] D S Petrov y G E Astrakharchik Phys Rev Lett 117100401 (2016)

[4] Ferioli G et al Phys Rev Lett 122 (2019)

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg

Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris MandokiInstituto de Fiacutesica UNAM

En el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (LOCR) estamos desarrollando un experimento para hacer sistemasoacutepticos en los que podamos manipular fotones individuales Acoplando luz a estados atoacutemicos altamente excitadostambieacuten conocidos como estados de Rydberg se puede explotar la fuerte interaccioacuten entre aacutetomos para crear unafuerte interaccioacuten efectiva entre fotones De este modo se pueden crear medios oacutepticos que son no lineales al nivelde unos cuantos fotones lo que permite la preparacioacuten de estados no claacutesicos de luz

En este trabajo presentamos los avances experimentales obtenidos en el LOCR en los sistemas de laacuteseres va-ciacuteo y automatizacioacuten Para poder trabajar con estados de Rydberg con nuacutemero principal cuaacutentico en el rango n =40 100 desarrollamos un sistema de laacuteseres flexible que nos permita elegir libremente la frecuencia de los laacuteseresutilizados para excitar a estados de Rydberg manteniendo en ellos un ancho de liacutenea de unas decenas de kHz Asiacutemismo presentamos los avances en el desarrollo del sistema de vaciacuteo en el que produciremos las muestras de aacutetomosfriacuteos con los que que realizaremos los experimentos Esta caacutemara ha sido disentildeada para optimizar el acceso oacutepticoy ademaacutes cuenta con un detector de iones para la deteccioacuten de aacutetomos Rydberg ionizados individuales Ademaacutesmostramos el estado actual del sistema de control experimental que se utilizaraacute para automatizar la ejecucioacuten desecuencias experimentales

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Irvin AngelesInstituto de Fiacutesica UNAM

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rb en una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y de presentan tambieacuten los primeros resultados teoacuterico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

6

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Adriaacuten Vallejo Martiacutenez1 Nieves Arias Tellez1 Diego Martiacutenez Cara1 Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten1 Yaneth M Torres

Garciacutea12 Alessandro Ceregrave13 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1 Daniel Sahaguacuten Saacutenchez1

1Instituto de Fiacutesica Circuito de la Investigacioacuten Cientiacutefica sn Ciudad Universitaria 04510 Ciudad de Meacutexico2Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luiacutes Potosiacute

3Centre for Quantum Technologies National University of Singapore 3 Science Drive 2 Singapore 117543 Singapore 2Department of Physics National University of Singapore 2 Science Drive 3 Singapore 117542

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rben una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y se presentan tambieacuten los primeros resultados teacuteorico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement

Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar

Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

In this work we study analitycally the dynamics of three Stern-Gerlach experiments that are placed consecutively weuse the evolution operator method to solve the Schroumldinger equation associated with the system Hamiltonian Weuse the treatment showed in [1] as base to obtain the final state of the system taking the product between the positondegrees of freedom and spin degrees of freedom as initial state of the particle beam The final state of the systemshows tripartite hybrid entanglememt between two position degrees of freedom and one spin degree of freedom inthis way we have show the entanglement that the system presents

Referencias

[1] Beniacutetez Rodriacuteguez E Areacutevalo Aguilar LM Piceno Martiacutenez E A full quantum analysis of the SternndashGerlach experiment using the evolution

operator method Analyzing current issues in teaching quantum mechanics Eur J Phys 38 025403 2017

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics

David BermuacutedezDepartamento de Fiacutesica Cinvestav

The optical analogue of the Hawking radiation is based on the interaction between a pump and a probe throughthe optical Kerr effect Its phase-matching condition has been obtained previously by considering the conservationof energy in a frame co-moving with the pump However the origin of this interaction in nonlinear optics was notclear In this work we use the analytical signal formalism to derive the conditions for the interaction of positive andnegative frequencies of the pump and probe Then we obtain the terms of the dynamical equation that give riseto the positive and negative Hawking radiation We based our calculations on the method by Skryabin and Yulin toderive new frequencies and a similar explanation for the negative frequency resonant radiation by Biancalana et al

Cavidades cuaacutenticas en microesferas

Ceacutesar Bertoni OcampoInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentan avances sobre la generacioacuten de estados fotoacutenicos mediante SFWM (Spontaneous Four Wave Mixing) enmicro-cavidades esfeacutericas Se estudian las propiedades espectro-temporales de las parejas generadas en la cavidad

7

Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

8

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

9

Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

10

Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

12

Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

15

can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Iacutendice

Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales(A Luisa Aguayo-Alvarado W De La Cruz K Garay-Palmett ) 5

Collision of BEC quantum droplets(J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez ) 6

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg(Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris Man-doki ) 6

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos(Irvin Angeles) 6

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos(Adriaacuten Vallejo Martiacutenez Nieves Arias Tellez Diego Martiacutenez Cara Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten Yaneth MTorres Garciacutea Alessandro Ceregrave Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Daniel Sahaguacuten Saacutenchez ) 7

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement(Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar ) 7

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics(David Bermuacutedez) 7

Cavidades cuaacutenticas en microesferas(Ceacutesar Bertoni Ocampo) 7

Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices(Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares ) 8

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del Tipo Einstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan(Omar Calderoacuten-Losada Sebastian Murgueitio Tonatiuh Moctezuma Heacutector Cruz-Ramiacuterez Alonso Bo-tero Alfred B Ursquoren Alejandra Valencia) 8

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia(Fabiaacuten Camas Aquino) 9

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz(Silvia Caacuterdenas Loacutepez Asaf Paris Mandoki Pablo Barberis Blostein Rocio Jaacuteuregui Renaud ) 9

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos(Javier Carrillo Martiacutenez) 9

Entanglement of extremal density matrices(Octavio Castantildeos) 10

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence(Hector M Castro-Beltran Ricardo Roman-Ancheyta Octavio de los Santos-Sanchez Levente Horvath ) 10

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usando osciladores electroacutenicosno-lineales(Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez Carlos Jorge G Hirsch Roberto de J Leoacuten-Montiel ) 10

Divisibility of qubit channels and dynamical maps(David Davalos Gonzalez) 11

Caos en el modelo de Bose Hubbard(Javier I de la Cruz Jorge G Hirsch ) 11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten( J A Diacuteaz-Zaragoza J Ruiz W M Pimenta L J Gonzaacutelez J A Franco-Villafantildee E Goacutemez ) 12

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal(Francisco Domiacutenguez-Serna Karina Garay-Palmett ) 12

Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum Simulators(Juan Samuel S Duraacuten Goacutemez Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Rafael Salas Montiel ) 13

1

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacutenbasado en oacuteptica no-lineal(K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W DeLa Cruz ) 13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacuteade red(Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes ) 14

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard(Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich ) 14

Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones(MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez ) 15

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones(Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich ) 15

Spatial Control of Structured Photon Pairs(Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Ro-berto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen ) 15

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles5S12rarr 5P32rarr 5D52(Oscar Hernaacutendez) 16

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms(Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez ) 16

Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits(Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez) 17

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas(Alan Hirales Ahuatzin) 17

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo(Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D VillasentildeorS Pilatowsky-Cameo L F Santos ) 17

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems(Andrei Klimov) 18

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica(Alejandro Lancheros) 18

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons(Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel) 18

Integrable model of a p-wave bosonic superfluid(Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz ) 19

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo(A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez ) 19

Ultracold spinor systems in quantum optical lattices(Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez ) 19

Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos(Christian Jesus Madrontildeero Carvajal) 20

About the spectrum of the Rabi model(Felix H Maldonado-Villamizar) 20

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico(Luis Alberto Mendoza) 20

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento(Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro) 20

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings(Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Mo-ya Cessa ) 21

Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos(R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego) 22

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity(Diego Morachis Galindo) 22

Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas deagregados moleculares tipo cianina(Luis Felipe Morales Curiel) 23

2

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico(Heacutector Jair Morales Goacutemez) 23

Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados(Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov ) 24

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization(Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez ) 24

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas(Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz AlfredUrsquoRen Cortes ) 24

Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT(Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara ) 25

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavitymode(Alejandro Paredes) 25

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg(Asaf Paris Mandoki) 25

Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment(E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M AreacutevaloAguilar ) 26

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos(Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani JorgeChaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos ) 26

A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements(Carlos Pineda) 27

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimuladaen una cavidad oacuteptica(Guillermo Javier Preisser Beltraacuten) 27

Deep learning-based super-resolution imaging(M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel ) 27

Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos(Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel ) 28

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential(Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea) 28

Static analogues of driven phases of matter(Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem ) 28

Exotic long range Rydberg molecules(Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud ) 29

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos(Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea) 29

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles(J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar ) 29

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita(Fernando Rojas Intildeiguezy Jesuacutes Alberto Maytorena ) 30

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Infor-macioacuten de Fisher(Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago ) 30

Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels(Antonio Rosado Gonzalez) 31

Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information(Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph ) 31

Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems(Isabel Sainz Abascal) 31

Holografia digital de 87Rb(F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman ) 32

Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz(Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner) 32

Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate(Miguel Torres Acosta Santiago Caballero ) 32

3

Self-averaging in interacting quantum systems(E Jonathan Torres-Herrera) 33

Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann(Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten) 33

Transformada de Bargmann Discreta(Kenan Uriostegui) 33

Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio(Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett ) 34

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico(Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez ) 34

PT-symmetry in an optomechanical system(B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara ) 35

Casimir forces BEC and superconductivity(Santiago Caballero Carlos Villarreal) 35

Sentildeales de caos con estados coherentes(D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos JG Hirsch ) 35

Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

4

Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales

A Luisa Aguayo-Alvarado1 W De La Cruz2 K Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica CICESE Ensenada Meacutexico2Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Ensenada Meacutexico

La compatibilidad del nitruro de silicio con la tecnologiacutea de semiconductores para su uso en circuitos integradosasiacute como su alto iacutendice no-lineal y su transparencia en el rango visible lo hacen ideal para su uso en dispositivosfotoacutenicos para la implementacioacuten de procesos no-lineales Previamente se ha demostrado la traslacioacuten espectral defotones individuales en fibra oacuteptica [1] sin embargo los grados de libertad de los que se pueden disponer en este tipode experimentos son limitados puesto que el cambio de componentes para modificar los procesos generados en ellosno suele ser muy accesible El disentildeo que en este trabajo se presenta es un paso para el desarrollo de dispositivosfotoacutenicos totalmente integrados basados en silicio con caracteriacutesticas flexibles y aplicaciones en oacuteptica cuaacutentica y enprocesamiento cuaacutentico de informacioacuten

Los procesos nolineales de tercer orden que se pretenden demostrar en el dispositivo fotoacutenico son i) mezcladode cuatro ondas espontaacuteneo (SFWM) [2] del cual pueden obtenerse parejas de fotones y ii) generacioacuten de diferenciade frecuencias (DFG) ambos procesos condicionados al cumplimiento de los principios de conservacioacuten de energiacuteay momento entre los campos electromagneacuteticos involucrados El estado de dos fotones generado por SFWM enuna primera guiacutea de onda deberaacute ser un estado factorizable con tal de poder implementar a partir de eacuteste unafuente de fotoacuten individual anunciado Continuando su propagacioacuten en el circuito el estado de fotoacuten individualse haraacute interaccionar con dos haces de bombeo en una segunda guiacutea de onda disentildeada para reunir la condicioacutende empatamiento de fases para DFG Como consecuencia de esta uacuteltima interaccioacuten el estado de fotoacuten individualexperimentaraacute una traslacioacuten espectral [1]

Para poder definir un disentildeo oacuteptimo de las guiacuteas de onda se desarrolloacute desde primeros principios y en una descrip-cioacuten mecaacutenico-cuaacutentica un modelo teoacuterico de los dos procesos no lineales de intereacutes SFWM y DFG Posteriormentese estudiaron numeacutericamente las propiedades de empatamiento de fases para ambos procesos lo cual requiere delconocimiento de la dispersioacuten de las guiacuteas de onda Para esto se resolvioacute el problema de propagacioacuten de luz en guiacuteasde onda con la geometriacutea propuesta Ademaacutes para los propoacutesitos de este trabajo fue necesario imponer las restric-ciones de velocidades de grupo de los campos involucrados en SFWM a fin de obtener un estado de dos fotonesfactorizable [2] Mediante un algoritmo de optimizacioacuten se identificaron las dimensiones de las guiacuteas de onda paralos dos procesos las cuales ademaacutes de reunir las propiedades de dispersioacuten necesarias han sido seleccionadas a finde lograr un acoplamiento eficiente entre los modos que se propagan en cada una de ellas

Finalmente en este trabajo se presentaraacuten tambieacuten los avances logrados en la fabricacioacuten de los componentesque integran el circuito fotoacutenico especiacuteficamente lo relacionado con la siacutentesis del nitruro de silicio por medio dela teacutecnica de sputtering reactivo RF [3] y con la fabricacioacuten de las guiacuteas de onda utilizando la teacutecnica de fotolitografiacutea

Referencias

[1] H J McGuiness M G Raymer C J McKinstrie and S Radic ldquoQuantum Frequency Translation of Single-Photon States in a Photonic Crystal

Fiberrdquo PRL vol 105 (2010)

[2] K Garay et al ldquoPhoton pair-state preparation with tailored spectral properties by spontaneous four-wave mixing in photonic-crystal fiberrdquo

Opt Express vol 15 (2007)

[3] V Bhatt and S Chandra ldquoSilicon Nitride Films Deposited by RF Sputtering for Microstructure Fabrication in MEMSrdquo JEM vol 38 (2009)

5

Collision of BEC quantum droplets

J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We analyze the dynamics of a two component ultracold atomic gas in the regime of quantum droplets [1] whenthe strong confinement in one direction allows a bidimensional treatment The theoretical model is based in a ex-tended Gross-Pitaevskii equation with beyond mean field corrections of the Lee-Huang-Yang type in two dimensions[23] In terms of the number of particles and the strength of the interactions one can distinguish between smallalmost Gaussian droplets and bigger droplets with semiclassical properties When collided [4] we found differentregimes in the space of incident kinetic energy of the droplets versus the number of particles and the strength of theinteratomic interaction These different regimes manifest on the elasticity of the collision and admit fragmentationcoalescence and quantum interference

Referencias

[1] C R Cabrera L Tanzi J Sanz B Naylor P Thomas P Cheiney y L Tarruell Science 359 6373 (2017)

[2] Lee T D y Huang Kerson y Yang C N Phys Rev 1061135 (1957)

[3] D S Petrov y G E Astrakharchik Phys Rev Lett 117100401 (2016)

[4] Ferioli G et al Phys Rev Lett 122 (2019)

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg

Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris MandokiInstituto de Fiacutesica UNAM

En el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (LOCR) estamos desarrollando un experimento para hacer sistemasoacutepticos en los que podamos manipular fotones individuales Acoplando luz a estados atoacutemicos altamente excitadostambieacuten conocidos como estados de Rydberg se puede explotar la fuerte interaccioacuten entre aacutetomos para crear unafuerte interaccioacuten efectiva entre fotones De este modo se pueden crear medios oacutepticos que son no lineales al nivelde unos cuantos fotones lo que permite la preparacioacuten de estados no claacutesicos de luz

En este trabajo presentamos los avances experimentales obtenidos en el LOCR en los sistemas de laacuteseres va-ciacuteo y automatizacioacuten Para poder trabajar con estados de Rydberg con nuacutemero principal cuaacutentico en el rango n =40 100 desarrollamos un sistema de laacuteseres flexible que nos permita elegir libremente la frecuencia de los laacuteseresutilizados para excitar a estados de Rydberg manteniendo en ellos un ancho de liacutenea de unas decenas de kHz Asiacutemismo presentamos los avances en el desarrollo del sistema de vaciacuteo en el que produciremos las muestras de aacutetomosfriacuteos con los que que realizaremos los experimentos Esta caacutemara ha sido disentildeada para optimizar el acceso oacutepticoy ademaacutes cuenta con un detector de iones para la deteccioacuten de aacutetomos Rydberg ionizados individuales Ademaacutesmostramos el estado actual del sistema de control experimental que se utilizaraacute para automatizar la ejecucioacuten desecuencias experimentales

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Irvin AngelesInstituto de Fiacutesica UNAM

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rb en una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y de presentan tambieacuten los primeros resultados teoacuterico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

6

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Adriaacuten Vallejo Martiacutenez1 Nieves Arias Tellez1 Diego Martiacutenez Cara1 Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten1 Yaneth M Torres

Garciacutea12 Alessandro Ceregrave13 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1 Daniel Sahaguacuten Saacutenchez1

1Instituto de Fiacutesica Circuito de la Investigacioacuten Cientiacutefica sn Ciudad Universitaria 04510 Ciudad de Meacutexico2Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luiacutes Potosiacute

3Centre for Quantum Technologies National University of Singapore 3 Science Drive 2 Singapore 117543 Singapore 2Department of Physics National University of Singapore 2 Science Drive 3 Singapore 117542

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rben una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y se presentan tambieacuten los primeros resultados teacuteorico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement

Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar

Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

In this work we study analitycally the dynamics of three Stern-Gerlach experiments that are placed consecutively weuse the evolution operator method to solve the Schroumldinger equation associated with the system Hamiltonian Weuse the treatment showed in [1] as base to obtain the final state of the system taking the product between the positondegrees of freedom and spin degrees of freedom as initial state of the particle beam The final state of the systemshows tripartite hybrid entanglememt between two position degrees of freedom and one spin degree of freedom inthis way we have show the entanglement that the system presents

Referencias

[1] Beniacutetez Rodriacuteguez E Areacutevalo Aguilar LM Piceno Martiacutenez E A full quantum analysis of the SternndashGerlach experiment using the evolution

operator method Analyzing current issues in teaching quantum mechanics Eur J Phys 38 025403 2017

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics

David BermuacutedezDepartamento de Fiacutesica Cinvestav

The optical analogue of the Hawking radiation is based on the interaction between a pump and a probe throughthe optical Kerr effect Its phase-matching condition has been obtained previously by considering the conservationof energy in a frame co-moving with the pump However the origin of this interaction in nonlinear optics was notclear In this work we use the analytical signal formalism to derive the conditions for the interaction of positive andnegative frequencies of the pump and probe Then we obtain the terms of the dynamical equation that give riseto the positive and negative Hawking radiation We based our calculations on the method by Skryabin and Yulin toderive new frequencies and a similar explanation for the negative frequency resonant radiation by Biancalana et al

Cavidades cuaacutenticas en microesferas

Ceacutesar Bertoni OcampoInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentan avances sobre la generacioacuten de estados fotoacutenicos mediante SFWM (Spontaneous Four Wave Mixing) enmicro-cavidades esfeacutericas Se estudian las propiedades espectro-temporales de las parejas generadas en la cavidad

7

Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

8

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

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Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

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Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

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Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

15

can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacutenbasado en oacuteptica no-lineal(K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W DeLa Cruz ) 13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacuteade red(Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes ) 14

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard(Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich ) 14

Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones(MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez ) 15

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones(Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich ) 15

Spatial Control of Structured Photon Pairs(Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Ro-berto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen ) 15

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles5S12rarr 5P32rarr 5D52(Oscar Hernaacutendez) 16

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms(Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez ) 16

Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits(Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez) 17

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas(Alan Hirales Ahuatzin) 17

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo(Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D VillasentildeorS Pilatowsky-Cameo L F Santos ) 17

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems(Andrei Klimov) 18

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica(Alejandro Lancheros) 18

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons(Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel) 18

Integrable model of a p-wave bosonic superfluid(Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz ) 19

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo(A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez ) 19

Ultracold spinor systems in quantum optical lattices(Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez ) 19

Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos(Christian Jesus Madrontildeero Carvajal) 20

About the spectrum of the Rabi model(Felix H Maldonado-Villamizar) 20

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico(Luis Alberto Mendoza) 20

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento(Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro) 20

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings(Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Mo-ya Cessa ) 21

Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos(R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego) 22

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity(Diego Morachis Galindo) 22

Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas deagregados moleculares tipo cianina(Luis Felipe Morales Curiel) 23

2

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico(Heacutector Jair Morales Goacutemez) 23

Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados(Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov ) 24

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization(Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez ) 24

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas(Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz AlfredUrsquoRen Cortes ) 24

Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT(Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara ) 25

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavitymode(Alejandro Paredes) 25

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg(Asaf Paris Mandoki) 25

Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment(E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M AreacutevaloAguilar ) 26

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos(Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani JorgeChaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos ) 26

A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements(Carlos Pineda) 27

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimuladaen una cavidad oacuteptica(Guillermo Javier Preisser Beltraacuten) 27

Deep learning-based super-resolution imaging(M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel ) 27

Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos(Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel ) 28

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential(Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea) 28

Static analogues of driven phases of matter(Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem ) 28

Exotic long range Rydberg molecules(Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud ) 29

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos(Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea) 29

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles(J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar ) 29

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita(Fernando Rojas Intildeiguezy Jesuacutes Alberto Maytorena ) 30

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Infor-macioacuten de Fisher(Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago ) 30

Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels(Antonio Rosado Gonzalez) 31

Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information(Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph ) 31

Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems(Isabel Sainz Abascal) 31

Holografia digital de 87Rb(F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman ) 32

Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz(Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner) 32

Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate(Miguel Torres Acosta Santiago Caballero ) 32

3

Self-averaging in interacting quantum systems(E Jonathan Torres-Herrera) 33

Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann(Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten) 33

Transformada de Bargmann Discreta(Kenan Uriostegui) 33

Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio(Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett ) 34

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico(Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez ) 34

PT-symmetry in an optomechanical system(B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara ) 35

Casimir forces BEC and superconductivity(Santiago Caballero Carlos Villarreal) 35

Sentildeales de caos con estados coherentes(D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos JG Hirsch ) 35

Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

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Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales

A Luisa Aguayo-Alvarado1 W De La Cruz2 K Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica CICESE Ensenada Meacutexico2Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Ensenada Meacutexico

La compatibilidad del nitruro de silicio con la tecnologiacutea de semiconductores para su uso en circuitos integradosasiacute como su alto iacutendice no-lineal y su transparencia en el rango visible lo hacen ideal para su uso en dispositivosfotoacutenicos para la implementacioacuten de procesos no-lineales Previamente se ha demostrado la traslacioacuten espectral defotones individuales en fibra oacuteptica [1] sin embargo los grados de libertad de los que se pueden disponer en este tipode experimentos son limitados puesto que el cambio de componentes para modificar los procesos generados en ellosno suele ser muy accesible El disentildeo que en este trabajo se presenta es un paso para el desarrollo de dispositivosfotoacutenicos totalmente integrados basados en silicio con caracteriacutesticas flexibles y aplicaciones en oacuteptica cuaacutentica y enprocesamiento cuaacutentico de informacioacuten

Los procesos nolineales de tercer orden que se pretenden demostrar en el dispositivo fotoacutenico son i) mezcladode cuatro ondas espontaacuteneo (SFWM) [2] del cual pueden obtenerse parejas de fotones y ii) generacioacuten de diferenciade frecuencias (DFG) ambos procesos condicionados al cumplimiento de los principios de conservacioacuten de energiacuteay momento entre los campos electromagneacuteticos involucrados El estado de dos fotones generado por SFWM enuna primera guiacutea de onda deberaacute ser un estado factorizable con tal de poder implementar a partir de eacuteste unafuente de fotoacuten individual anunciado Continuando su propagacioacuten en el circuito el estado de fotoacuten individualse haraacute interaccionar con dos haces de bombeo en una segunda guiacutea de onda disentildeada para reunir la condicioacutende empatamiento de fases para DFG Como consecuencia de esta uacuteltima interaccioacuten el estado de fotoacuten individualexperimentaraacute una traslacioacuten espectral [1]

Para poder definir un disentildeo oacuteptimo de las guiacuteas de onda se desarrolloacute desde primeros principios y en una descrip-cioacuten mecaacutenico-cuaacutentica un modelo teoacuterico de los dos procesos no lineales de intereacutes SFWM y DFG Posteriormentese estudiaron numeacutericamente las propiedades de empatamiento de fases para ambos procesos lo cual requiere delconocimiento de la dispersioacuten de las guiacuteas de onda Para esto se resolvioacute el problema de propagacioacuten de luz en guiacuteasde onda con la geometriacutea propuesta Ademaacutes para los propoacutesitos de este trabajo fue necesario imponer las restric-ciones de velocidades de grupo de los campos involucrados en SFWM a fin de obtener un estado de dos fotonesfactorizable [2] Mediante un algoritmo de optimizacioacuten se identificaron las dimensiones de las guiacuteas de onda paralos dos procesos las cuales ademaacutes de reunir las propiedades de dispersioacuten necesarias han sido seleccionadas a finde lograr un acoplamiento eficiente entre los modos que se propagan en cada una de ellas

Finalmente en este trabajo se presentaraacuten tambieacuten los avances logrados en la fabricacioacuten de los componentesque integran el circuito fotoacutenico especiacuteficamente lo relacionado con la siacutentesis del nitruro de silicio por medio dela teacutecnica de sputtering reactivo RF [3] y con la fabricacioacuten de las guiacuteas de onda utilizando la teacutecnica de fotolitografiacutea

Referencias

[1] H J McGuiness M G Raymer C J McKinstrie and S Radic ldquoQuantum Frequency Translation of Single-Photon States in a Photonic Crystal

Fiberrdquo PRL vol 105 (2010)

[2] K Garay et al ldquoPhoton pair-state preparation with tailored spectral properties by spontaneous four-wave mixing in photonic-crystal fiberrdquo

Opt Express vol 15 (2007)

[3] V Bhatt and S Chandra ldquoSilicon Nitride Films Deposited by RF Sputtering for Microstructure Fabrication in MEMSrdquo JEM vol 38 (2009)

5

Collision of BEC quantum droplets

J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We analyze the dynamics of a two component ultracold atomic gas in the regime of quantum droplets [1] whenthe strong confinement in one direction allows a bidimensional treatment The theoretical model is based in a ex-tended Gross-Pitaevskii equation with beyond mean field corrections of the Lee-Huang-Yang type in two dimensions[23] In terms of the number of particles and the strength of the interactions one can distinguish between smallalmost Gaussian droplets and bigger droplets with semiclassical properties When collided [4] we found differentregimes in the space of incident kinetic energy of the droplets versus the number of particles and the strength of theinteratomic interaction These different regimes manifest on the elasticity of the collision and admit fragmentationcoalescence and quantum interference

Referencias

[1] C R Cabrera L Tanzi J Sanz B Naylor P Thomas P Cheiney y L Tarruell Science 359 6373 (2017)

[2] Lee T D y Huang Kerson y Yang C N Phys Rev 1061135 (1957)

[3] D S Petrov y G E Astrakharchik Phys Rev Lett 117100401 (2016)

[4] Ferioli G et al Phys Rev Lett 122 (2019)

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg

Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris MandokiInstituto de Fiacutesica UNAM

En el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (LOCR) estamos desarrollando un experimento para hacer sistemasoacutepticos en los que podamos manipular fotones individuales Acoplando luz a estados atoacutemicos altamente excitadostambieacuten conocidos como estados de Rydberg se puede explotar la fuerte interaccioacuten entre aacutetomos para crear unafuerte interaccioacuten efectiva entre fotones De este modo se pueden crear medios oacutepticos que son no lineales al nivelde unos cuantos fotones lo que permite la preparacioacuten de estados no claacutesicos de luz

En este trabajo presentamos los avances experimentales obtenidos en el LOCR en los sistemas de laacuteseres va-ciacuteo y automatizacioacuten Para poder trabajar con estados de Rydberg con nuacutemero principal cuaacutentico en el rango n =40 100 desarrollamos un sistema de laacuteseres flexible que nos permita elegir libremente la frecuencia de los laacuteseresutilizados para excitar a estados de Rydberg manteniendo en ellos un ancho de liacutenea de unas decenas de kHz Asiacutemismo presentamos los avances en el desarrollo del sistema de vaciacuteo en el que produciremos las muestras de aacutetomosfriacuteos con los que que realizaremos los experimentos Esta caacutemara ha sido disentildeada para optimizar el acceso oacutepticoy ademaacutes cuenta con un detector de iones para la deteccioacuten de aacutetomos Rydberg ionizados individuales Ademaacutesmostramos el estado actual del sistema de control experimental que se utilizaraacute para automatizar la ejecucioacuten desecuencias experimentales

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Irvin AngelesInstituto de Fiacutesica UNAM

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rb en una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y de presentan tambieacuten los primeros resultados teoacuterico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

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Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Adriaacuten Vallejo Martiacutenez1 Nieves Arias Tellez1 Diego Martiacutenez Cara1 Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten1 Yaneth M Torres

Garciacutea12 Alessandro Ceregrave13 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1 Daniel Sahaguacuten Saacutenchez1

1Instituto de Fiacutesica Circuito de la Investigacioacuten Cientiacutefica sn Ciudad Universitaria 04510 Ciudad de Meacutexico2Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luiacutes Potosiacute

3Centre for Quantum Technologies National University of Singapore 3 Science Drive 2 Singapore 117543 Singapore 2Department of Physics National University of Singapore 2 Science Drive 3 Singapore 117542

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rben una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y se presentan tambieacuten los primeros resultados teacuteorico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement

Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar

Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

In this work we study analitycally the dynamics of three Stern-Gerlach experiments that are placed consecutively weuse the evolution operator method to solve the Schroumldinger equation associated with the system Hamiltonian Weuse the treatment showed in [1] as base to obtain the final state of the system taking the product between the positondegrees of freedom and spin degrees of freedom as initial state of the particle beam The final state of the systemshows tripartite hybrid entanglememt between two position degrees of freedom and one spin degree of freedom inthis way we have show the entanglement that the system presents

Referencias

[1] Beniacutetez Rodriacuteguez E Areacutevalo Aguilar LM Piceno Martiacutenez E A full quantum analysis of the SternndashGerlach experiment using the evolution

operator method Analyzing current issues in teaching quantum mechanics Eur J Phys 38 025403 2017

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics

David BermuacutedezDepartamento de Fiacutesica Cinvestav

The optical analogue of the Hawking radiation is based on the interaction between a pump and a probe throughthe optical Kerr effect Its phase-matching condition has been obtained previously by considering the conservationof energy in a frame co-moving with the pump However the origin of this interaction in nonlinear optics was notclear In this work we use the analytical signal formalism to derive the conditions for the interaction of positive andnegative frequencies of the pump and probe Then we obtain the terms of the dynamical equation that give riseto the positive and negative Hawking radiation We based our calculations on the method by Skryabin and Yulin toderive new frequencies and a similar explanation for the negative frequency resonant radiation by Biancalana et al

Cavidades cuaacutenticas en microesferas

Ceacutesar Bertoni OcampoInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentan avances sobre la generacioacuten de estados fotoacutenicos mediante SFWM (Spontaneous Four Wave Mixing) enmicro-cavidades esfeacutericas Se estudian las propiedades espectro-temporales de las parejas generadas en la cavidad

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Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

8

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

9

Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

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Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

15

can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

17

[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico(Heacutector Jair Morales Goacutemez) 23

Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados(Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov ) 24

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization(Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez ) 24

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas(Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz AlfredUrsquoRen Cortes ) 24

Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT(Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara ) 25

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavitymode(Alejandro Paredes) 25

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg(Asaf Paris Mandoki) 25

Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment(E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M AreacutevaloAguilar ) 26

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos(Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani JorgeChaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos ) 26

A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements(Carlos Pineda) 27

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimuladaen una cavidad oacuteptica(Guillermo Javier Preisser Beltraacuten) 27

Deep learning-based super-resolution imaging(M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel ) 27

Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos(Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel ) 28

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential(Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea) 28

Static analogues of driven phases of matter(Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem ) 28

Exotic long range Rydberg molecules(Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud ) 29

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos(Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea) 29

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles(J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar ) 29

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita(Fernando Rojas Intildeiguezy Jesuacutes Alberto Maytorena ) 30

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Infor-macioacuten de Fisher(Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago ) 30

Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels(Antonio Rosado Gonzalez) 31

Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information(Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph ) 31

Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems(Isabel Sainz Abascal) 31

Holografia digital de 87Rb(F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman ) 32

Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz(Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner) 32

Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate(Miguel Torres Acosta Santiago Caballero ) 32

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Self-averaging in interacting quantum systems(E Jonathan Torres-Herrera) 33

Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann(Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten) 33

Transformada de Bargmann Discreta(Kenan Uriostegui) 33

Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio(Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett ) 34

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico(Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez ) 34

PT-symmetry in an optomechanical system(B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara ) 35

Casimir forces BEC and superconductivity(Santiago Caballero Carlos Villarreal) 35

Sentildeales de caos con estados coherentes(D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos JG Hirsch ) 35

Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

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Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales

A Luisa Aguayo-Alvarado1 W De La Cruz2 K Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica CICESE Ensenada Meacutexico2Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Ensenada Meacutexico

La compatibilidad del nitruro de silicio con la tecnologiacutea de semiconductores para su uso en circuitos integradosasiacute como su alto iacutendice no-lineal y su transparencia en el rango visible lo hacen ideal para su uso en dispositivosfotoacutenicos para la implementacioacuten de procesos no-lineales Previamente se ha demostrado la traslacioacuten espectral defotones individuales en fibra oacuteptica [1] sin embargo los grados de libertad de los que se pueden disponer en este tipode experimentos son limitados puesto que el cambio de componentes para modificar los procesos generados en ellosno suele ser muy accesible El disentildeo que en este trabajo se presenta es un paso para el desarrollo de dispositivosfotoacutenicos totalmente integrados basados en silicio con caracteriacutesticas flexibles y aplicaciones en oacuteptica cuaacutentica y enprocesamiento cuaacutentico de informacioacuten

Los procesos nolineales de tercer orden que se pretenden demostrar en el dispositivo fotoacutenico son i) mezcladode cuatro ondas espontaacuteneo (SFWM) [2] del cual pueden obtenerse parejas de fotones y ii) generacioacuten de diferenciade frecuencias (DFG) ambos procesos condicionados al cumplimiento de los principios de conservacioacuten de energiacuteay momento entre los campos electromagneacuteticos involucrados El estado de dos fotones generado por SFWM enuna primera guiacutea de onda deberaacute ser un estado factorizable con tal de poder implementar a partir de eacuteste unafuente de fotoacuten individual anunciado Continuando su propagacioacuten en el circuito el estado de fotoacuten individualse haraacute interaccionar con dos haces de bombeo en una segunda guiacutea de onda disentildeada para reunir la condicioacutende empatamiento de fases para DFG Como consecuencia de esta uacuteltima interaccioacuten el estado de fotoacuten individualexperimentaraacute una traslacioacuten espectral [1]

Para poder definir un disentildeo oacuteptimo de las guiacuteas de onda se desarrolloacute desde primeros principios y en una descrip-cioacuten mecaacutenico-cuaacutentica un modelo teoacuterico de los dos procesos no lineales de intereacutes SFWM y DFG Posteriormentese estudiaron numeacutericamente las propiedades de empatamiento de fases para ambos procesos lo cual requiere delconocimiento de la dispersioacuten de las guiacuteas de onda Para esto se resolvioacute el problema de propagacioacuten de luz en guiacuteasde onda con la geometriacutea propuesta Ademaacutes para los propoacutesitos de este trabajo fue necesario imponer las restric-ciones de velocidades de grupo de los campos involucrados en SFWM a fin de obtener un estado de dos fotonesfactorizable [2] Mediante un algoritmo de optimizacioacuten se identificaron las dimensiones de las guiacuteas de onda paralos dos procesos las cuales ademaacutes de reunir las propiedades de dispersioacuten necesarias han sido seleccionadas a finde lograr un acoplamiento eficiente entre los modos que se propagan en cada una de ellas

Finalmente en este trabajo se presentaraacuten tambieacuten los avances logrados en la fabricacioacuten de los componentesque integran el circuito fotoacutenico especiacuteficamente lo relacionado con la siacutentesis del nitruro de silicio por medio dela teacutecnica de sputtering reactivo RF [3] y con la fabricacioacuten de las guiacuteas de onda utilizando la teacutecnica de fotolitografiacutea

Referencias

[1] H J McGuiness M G Raymer C J McKinstrie and S Radic ldquoQuantum Frequency Translation of Single-Photon States in a Photonic Crystal

Fiberrdquo PRL vol 105 (2010)

[2] K Garay et al ldquoPhoton pair-state preparation with tailored spectral properties by spontaneous four-wave mixing in photonic-crystal fiberrdquo

Opt Express vol 15 (2007)

[3] V Bhatt and S Chandra ldquoSilicon Nitride Films Deposited by RF Sputtering for Microstructure Fabrication in MEMSrdquo JEM vol 38 (2009)

5

Collision of BEC quantum droplets

J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We analyze the dynamics of a two component ultracold atomic gas in the regime of quantum droplets [1] whenthe strong confinement in one direction allows a bidimensional treatment The theoretical model is based in a ex-tended Gross-Pitaevskii equation with beyond mean field corrections of the Lee-Huang-Yang type in two dimensions[23] In terms of the number of particles and the strength of the interactions one can distinguish between smallalmost Gaussian droplets and bigger droplets with semiclassical properties When collided [4] we found differentregimes in the space of incident kinetic energy of the droplets versus the number of particles and the strength of theinteratomic interaction These different regimes manifest on the elasticity of the collision and admit fragmentationcoalescence and quantum interference

Referencias

[1] C R Cabrera L Tanzi J Sanz B Naylor P Thomas P Cheiney y L Tarruell Science 359 6373 (2017)

[2] Lee T D y Huang Kerson y Yang C N Phys Rev 1061135 (1957)

[3] D S Petrov y G E Astrakharchik Phys Rev Lett 117100401 (2016)

[4] Ferioli G et al Phys Rev Lett 122 (2019)

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg

Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris MandokiInstituto de Fiacutesica UNAM

En el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (LOCR) estamos desarrollando un experimento para hacer sistemasoacutepticos en los que podamos manipular fotones individuales Acoplando luz a estados atoacutemicos altamente excitadostambieacuten conocidos como estados de Rydberg se puede explotar la fuerte interaccioacuten entre aacutetomos para crear unafuerte interaccioacuten efectiva entre fotones De este modo se pueden crear medios oacutepticos que son no lineales al nivelde unos cuantos fotones lo que permite la preparacioacuten de estados no claacutesicos de luz

En este trabajo presentamos los avances experimentales obtenidos en el LOCR en los sistemas de laacuteseres va-ciacuteo y automatizacioacuten Para poder trabajar con estados de Rydberg con nuacutemero principal cuaacutentico en el rango n =40 100 desarrollamos un sistema de laacuteseres flexible que nos permita elegir libremente la frecuencia de los laacuteseresutilizados para excitar a estados de Rydberg manteniendo en ellos un ancho de liacutenea de unas decenas de kHz Asiacutemismo presentamos los avances en el desarrollo del sistema de vaciacuteo en el que produciremos las muestras de aacutetomosfriacuteos con los que que realizaremos los experimentos Esta caacutemara ha sido disentildeada para optimizar el acceso oacutepticoy ademaacutes cuenta con un detector de iones para la deteccioacuten de aacutetomos Rydberg ionizados individuales Ademaacutesmostramos el estado actual del sistema de control experimental que se utilizaraacute para automatizar la ejecucioacuten desecuencias experimentales

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Irvin AngelesInstituto de Fiacutesica UNAM

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rb en una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y de presentan tambieacuten los primeros resultados teoacuterico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

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Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Adriaacuten Vallejo Martiacutenez1 Nieves Arias Tellez1 Diego Martiacutenez Cara1 Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten1 Yaneth M Torres

Garciacutea12 Alessandro Ceregrave13 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1 Daniel Sahaguacuten Saacutenchez1

1Instituto de Fiacutesica Circuito de la Investigacioacuten Cientiacutefica sn Ciudad Universitaria 04510 Ciudad de Meacutexico2Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luiacutes Potosiacute

3Centre for Quantum Technologies National University of Singapore 3 Science Drive 2 Singapore 117543 Singapore 2Department of Physics National University of Singapore 2 Science Drive 3 Singapore 117542

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rben una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y se presentan tambieacuten los primeros resultados teacuteorico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement

Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar

Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

In this work we study analitycally the dynamics of three Stern-Gerlach experiments that are placed consecutively weuse the evolution operator method to solve the Schroumldinger equation associated with the system Hamiltonian Weuse the treatment showed in [1] as base to obtain the final state of the system taking the product between the positondegrees of freedom and spin degrees of freedom as initial state of the particle beam The final state of the systemshows tripartite hybrid entanglememt between two position degrees of freedom and one spin degree of freedom inthis way we have show the entanglement that the system presents

Referencias

[1] Beniacutetez Rodriacuteguez E Areacutevalo Aguilar LM Piceno Martiacutenez E A full quantum analysis of the SternndashGerlach experiment using the evolution

operator method Analyzing current issues in teaching quantum mechanics Eur J Phys 38 025403 2017

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics

David BermuacutedezDepartamento de Fiacutesica Cinvestav

The optical analogue of the Hawking radiation is based on the interaction between a pump and a probe throughthe optical Kerr effect Its phase-matching condition has been obtained previously by considering the conservationof energy in a frame co-moving with the pump However the origin of this interaction in nonlinear optics was notclear In this work we use the analytical signal formalism to derive the conditions for the interaction of positive andnegative frequencies of the pump and probe Then we obtain the terms of the dynamical equation that give riseto the positive and negative Hawking radiation We based our calculations on the method by Skryabin and Yulin toderive new frequencies and a similar explanation for the negative frequency resonant radiation by Biancalana et al

Cavidades cuaacutenticas en microesferas

Ceacutesar Bertoni OcampoInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentan avances sobre la generacioacuten de estados fotoacutenicos mediante SFWM (Spontaneous Four Wave Mixing) enmicro-cavidades esfeacutericas Se estudian las propiedades espectro-temporales de las parejas generadas en la cavidad

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Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

8

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

9

Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

10

Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

12

Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

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Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Self-averaging in interacting quantum systems(E Jonathan Torres-Herrera) 33

Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann(Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten) 33

Transformada de Bargmann Discreta(Kenan Uriostegui) 33

Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio(Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett ) 34

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico(Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez ) 34

PT-symmetry in an optomechanical system(B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara ) 35

Casimir forces BEC and superconductivity(Santiago Caballero Carlos Villarreal) 35

Sentildeales de caos con estados coherentes(D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos JG Hirsch ) 35

Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales(Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez RobertoRamiacuterez Alarcon Alfred UrsquoRen Corteacutes ) 36

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Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales

A Luisa Aguayo-Alvarado1 W De La Cruz2 K Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica CICESE Ensenada Meacutexico2Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Ensenada Meacutexico

La compatibilidad del nitruro de silicio con la tecnologiacutea de semiconductores para su uso en circuitos integradosasiacute como su alto iacutendice no-lineal y su transparencia en el rango visible lo hacen ideal para su uso en dispositivosfotoacutenicos para la implementacioacuten de procesos no-lineales Previamente se ha demostrado la traslacioacuten espectral defotones individuales en fibra oacuteptica [1] sin embargo los grados de libertad de los que se pueden disponer en este tipode experimentos son limitados puesto que el cambio de componentes para modificar los procesos generados en ellosno suele ser muy accesible El disentildeo que en este trabajo se presenta es un paso para el desarrollo de dispositivosfotoacutenicos totalmente integrados basados en silicio con caracteriacutesticas flexibles y aplicaciones en oacuteptica cuaacutentica y enprocesamiento cuaacutentico de informacioacuten

Los procesos nolineales de tercer orden que se pretenden demostrar en el dispositivo fotoacutenico son i) mezcladode cuatro ondas espontaacuteneo (SFWM) [2] del cual pueden obtenerse parejas de fotones y ii) generacioacuten de diferenciade frecuencias (DFG) ambos procesos condicionados al cumplimiento de los principios de conservacioacuten de energiacuteay momento entre los campos electromagneacuteticos involucrados El estado de dos fotones generado por SFWM enuna primera guiacutea de onda deberaacute ser un estado factorizable con tal de poder implementar a partir de eacuteste unafuente de fotoacuten individual anunciado Continuando su propagacioacuten en el circuito el estado de fotoacuten individualse haraacute interaccionar con dos haces de bombeo en una segunda guiacutea de onda disentildeada para reunir la condicioacutende empatamiento de fases para DFG Como consecuencia de esta uacuteltima interaccioacuten el estado de fotoacuten individualexperimentaraacute una traslacioacuten espectral [1]

Para poder definir un disentildeo oacuteptimo de las guiacuteas de onda se desarrolloacute desde primeros principios y en una descrip-cioacuten mecaacutenico-cuaacutentica un modelo teoacuterico de los dos procesos no lineales de intereacutes SFWM y DFG Posteriormentese estudiaron numeacutericamente las propiedades de empatamiento de fases para ambos procesos lo cual requiere delconocimiento de la dispersioacuten de las guiacuteas de onda Para esto se resolvioacute el problema de propagacioacuten de luz en guiacuteasde onda con la geometriacutea propuesta Ademaacutes para los propoacutesitos de este trabajo fue necesario imponer las restric-ciones de velocidades de grupo de los campos involucrados en SFWM a fin de obtener un estado de dos fotonesfactorizable [2] Mediante un algoritmo de optimizacioacuten se identificaron las dimensiones de las guiacuteas de onda paralos dos procesos las cuales ademaacutes de reunir las propiedades de dispersioacuten necesarias han sido seleccionadas a finde lograr un acoplamiento eficiente entre los modos que se propagan en cada una de ellas

Finalmente en este trabajo se presentaraacuten tambieacuten los avances logrados en la fabricacioacuten de los componentesque integran el circuito fotoacutenico especiacuteficamente lo relacionado con la siacutentesis del nitruro de silicio por medio dela teacutecnica de sputtering reactivo RF [3] y con la fabricacioacuten de las guiacuteas de onda utilizando la teacutecnica de fotolitografiacutea

Referencias

[1] H J McGuiness M G Raymer C J McKinstrie and S Radic ldquoQuantum Frequency Translation of Single-Photon States in a Photonic Crystal

Fiberrdquo PRL vol 105 (2010)

[2] K Garay et al ldquoPhoton pair-state preparation with tailored spectral properties by spontaneous four-wave mixing in photonic-crystal fiberrdquo

Opt Express vol 15 (2007)

[3] V Bhatt and S Chandra ldquoSilicon Nitride Films Deposited by RF Sputtering for Microstructure Fabrication in MEMSrdquo JEM vol 38 (2009)

5

Collision of BEC quantum droplets

J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We analyze the dynamics of a two component ultracold atomic gas in the regime of quantum droplets [1] whenthe strong confinement in one direction allows a bidimensional treatment The theoretical model is based in a ex-tended Gross-Pitaevskii equation with beyond mean field corrections of the Lee-Huang-Yang type in two dimensions[23] In terms of the number of particles and the strength of the interactions one can distinguish between smallalmost Gaussian droplets and bigger droplets with semiclassical properties When collided [4] we found differentregimes in the space of incident kinetic energy of the droplets versus the number of particles and the strength of theinteratomic interaction These different regimes manifest on the elasticity of the collision and admit fragmentationcoalescence and quantum interference

Referencias

[1] C R Cabrera L Tanzi J Sanz B Naylor P Thomas P Cheiney y L Tarruell Science 359 6373 (2017)

[2] Lee T D y Huang Kerson y Yang C N Phys Rev 1061135 (1957)

[3] D S Petrov y G E Astrakharchik Phys Rev Lett 117100401 (2016)

[4] Ferioli G et al Phys Rev Lett 122 (2019)

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg

Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris MandokiInstituto de Fiacutesica UNAM

En el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (LOCR) estamos desarrollando un experimento para hacer sistemasoacutepticos en los que podamos manipular fotones individuales Acoplando luz a estados atoacutemicos altamente excitadostambieacuten conocidos como estados de Rydberg se puede explotar la fuerte interaccioacuten entre aacutetomos para crear unafuerte interaccioacuten efectiva entre fotones De este modo se pueden crear medios oacutepticos que son no lineales al nivelde unos cuantos fotones lo que permite la preparacioacuten de estados no claacutesicos de luz

En este trabajo presentamos los avances experimentales obtenidos en el LOCR en los sistemas de laacuteseres va-ciacuteo y automatizacioacuten Para poder trabajar con estados de Rydberg con nuacutemero principal cuaacutentico en el rango n =40 100 desarrollamos un sistema de laacuteseres flexible que nos permita elegir libremente la frecuencia de los laacuteseresutilizados para excitar a estados de Rydberg manteniendo en ellos un ancho de liacutenea de unas decenas de kHz Asiacutemismo presentamos los avances en el desarrollo del sistema de vaciacuteo en el que produciremos las muestras de aacutetomosfriacuteos con los que que realizaremos los experimentos Esta caacutemara ha sido disentildeada para optimizar el acceso oacutepticoy ademaacutes cuenta con un detector de iones para la deteccioacuten de aacutetomos Rydberg ionizados individuales Ademaacutesmostramos el estado actual del sistema de control experimental que se utilizaraacute para automatizar la ejecucioacuten desecuencias experimentales

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Irvin AngelesInstituto de Fiacutesica UNAM

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rb en una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y de presentan tambieacuten los primeros resultados teoacuterico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

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Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Adriaacuten Vallejo Martiacutenez1 Nieves Arias Tellez1 Diego Martiacutenez Cara1 Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten1 Yaneth M Torres

Garciacutea12 Alessandro Ceregrave13 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1 Daniel Sahaguacuten Saacutenchez1

1Instituto de Fiacutesica Circuito de la Investigacioacuten Cientiacutefica sn Ciudad Universitaria 04510 Ciudad de Meacutexico2Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luiacutes Potosiacute

3Centre for Quantum Technologies National University of Singapore 3 Science Drive 2 Singapore 117543 Singapore 2Department of Physics National University of Singapore 2 Science Drive 3 Singapore 117542

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rben una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y se presentan tambieacuten los primeros resultados teacuteorico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement

Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar

Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

In this work we study analitycally the dynamics of three Stern-Gerlach experiments that are placed consecutively weuse the evolution operator method to solve the Schroumldinger equation associated with the system Hamiltonian Weuse the treatment showed in [1] as base to obtain the final state of the system taking the product between the positondegrees of freedom and spin degrees of freedom as initial state of the particle beam The final state of the systemshows tripartite hybrid entanglememt between two position degrees of freedom and one spin degree of freedom inthis way we have show the entanglement that the system presents

Referencias

[1] Beniacutetez Rodriacuteguez E Areacutevalo Aguilar LM Piceno Martiacutenez E A full quantum analysis of the SternndashGerlach experiment using the evolution

operator method Analyzing current issues in teaching quantum mechanics Eur J Phys 38 025403 2017

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics

David BermuacutedezDepartamento de Fiacutesica Cinvestav

The optical analogue of the Hawking radiation is based on the interaction between a pump and a probe throughthe optical Kerr effect Its phase-matching condition has been obtained previously by considering the conservationof energy in a frame co-moving with the pump However the origin of this interaction in nonlinear optics was notclear In this work we use the analytical signal formalism to derive the conditions for the interaction of positive andnegative frequencies of the pump and probe Then we obtain the terms of the dynamical equation that give riseto the positive and negative Hawking radiation We based our calculations on the method by Skryabin and Yulin toderive new frequencies and a similar explanation for the negative frequency resonant radiation by Biancalana et al

Cavidades cuaacutenticas en microesferas

Ceacutesar Bertoni OcampoInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentan avances sobre la generacioacuten de estados fotoacutenicos mediante SFWM (Spontaneous Four Wave Mixing) enmicro-cavidades esfeacutericas Se estudian las propiedades espectro-temporales de las parejas generadas en la cavidad

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Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

8

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

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Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

10

Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

12

Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

14

Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

15

can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales

A Luisa Aguayo-Alvarado1 W De La Cruz2 K Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica CICESE Ensenada Meacutexico2Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Ensenada Meacutexico

La compatibilidad del nitruro de silicio con la tecnologiacutea de semiconductores para su uso en circuitos integradosasiacute como su alto iacutendice no-lineal y su transparencia en el rango visible lo hacen ideal para su uso en dispositivosfotoacutenicos para la implementacioacuten de procesos no-lineales Previamente se ha demostrado la traslacioacuten espectral defotones individuales en fibra oacuteptica [1] sin embargo los grados de libertad de los que se pueden disponer en este tipode experimentos son limitados puesto que el cambio de componentes para modificar los procesos generados en ellosno suele ser muy accesible El disentildeo que en este trabajo se presenta es un paso para el desarrollo de dispositivosfotoacutenicos totalmente integrados basados en silicio con caracteriacutesticas flexibles y aplicaciones en oacuteptica cuaacutentica y enprocesamiento cuaacutentico de informacioacuten

Los procesos nolineales de tercer orden que se pretenden demostrar en el dispositivo fotoacutenico son i) mezcladode cuatro ondas espontaacuteneo (SFWM) [2] del cual pueden obtenerse parejas de fotones y ii) generacioacuten de diferenciade frecuencias (DFG) ambos procesos condicionados al cumplimiento de los principios de conservacioacuten de energiacuteay momento entre los campos electromagneacuteticos involucrados El estado de dos fotones generado por SFWM enuna primera guiacutea de onda deberaacute ser un estado factorizable con tal de poder implementar a partir de eacuteste unafuente de fotoacuten individual anunciado Continuando su propagacioacuten en el circuito el estado de fotoacuten individualse haraacute interaccionar con dos haces de bombeo en una segunda guiacutea de onda disentildeada para reunir la condicioacutende empatamiento de fases para DFG Como consecuencia de esta uacuteltima interaccioacuten el estado de fotoacuten individualexperimentaraacute una traslacioacuten espectral [1]

Para poder definir un disentildeo oacuteptimo de las guiacuteas de onda se desarrolloacute desde primeros principios y en una descrip-cioacuten mecaacutenico-cuaacutentica un modelo teoacuterico de los dos procesos no lineales de intereacutes SFWM y DFG Posteriormentese estudiaron numeacutericamente las propiedades de empatamiento de fases para ambos procesos lo cual requiere delconocimiento de la dispersioacuten de las guiacuteas de onda Para esto se resolvioacute el problema de propagacioacuten de luz en guiacuteasde onda con la geometriacutea propuesta Ademaacutes para los propoacutesitos de este trabajo fue necesario imponer las restric-ciones de velocidades de grupo de los campos involucrados en SFWM a fin de obtener un estado de dos fotonesfactorizable [2] Mediante un algoritmo de optimizacioacuten se identificaron las dimensiones de las guiacuteas de onda paralos dos procesos las cuales ademaacutes de reunir las propiedades de dispersioacuten necesarias han sido seleccionadas a finde lograr un acoplamiento eficiente entre los modos que se propagan en cada una de ellas

Finalmente en este trabajo se presentaraacuten tambieacuten los avances logrados en la fabricacioacuten de los componentesque integran el circuito fotoacutenico especiacuteficamente lo relacionado con la siacutentesis del nitruro de silicio por medio dela teacutecnica de sputtering reactivo RF [3] y con la fabricacioacuten de las guiacuteas de onda utilizando la teacutecnica de fotolitografiacutea

Referencias

[1] H J McGuiness M G Raymer C J McKinstrie and S Radic ldquoQuantum Frequency Translation of Single-Photon States in a Photonic Crystal

Fiberrdquo PRL vol 105 (2010)

[2] K Garay et al ldquoPhoton pair-state preparation with tailored spectral properties by spontaneous four-wave mixing in photonic-crystal fiberrdquo

Opt Express vol 15 (2007)

[3] V Bhatt and S Chandra ldquoSilicon Nitride Films Deposited by RF Sputtering for Microstructure Fabrication in MEMSrdquo JEM vol 38 (2009)

5

Collision of BEC quantum droplets

J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We analyze the dynamics of a two component ultracold atomic gas in the regime of quantum droplets [1] whenthe strong confinement in one direction allows a bidimensional treatment The theoretical model is based in a ex-tended Gross-Pitaevskii equation with beyond mean field corrections of the Lee-Huang-Yang type in two dimensions[23] In terms of the number of particles and the strength of the interactions one can distinguish between smallalmost Gaussian droplets and bigger droplets with semiclassical properties When collided [4] we found differentregimes in the space of incident kinetic energy of the droplets versus the number of particles and the strength of theinteratomic interaction These different regimes manifest on the elasticity of the collision and admit fragmentationcoalescence and quantum interference

Referencias

[1] C R Cabrera L Tanzi J Sanz B Naylor P Thomas P Cheiney y L Tarruell Science 359 6373 (2017)

[2] Lee T D y Huang Kerson y Yang C N Phys Rev 1061135 (1957)

[3] D S Petrov y G E Astrakharchik Phys Rev Lett 117100401 (2016)

[4] Ferioli G et al Phys Rev Lett 122 (2019)

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg

Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris MandokiInstituto de Fiacutesica UNAM

En el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (LOCR) estamos desarrollando un experimento para hacer sistemasoacutepticos en los que podamos manipular fotones individuales Acoplando luz a estados atoacutemicos altamente excitadostambieacuten conocidos como estados de Rydberg se puede explotar la fuerte interaccioacuten entre aacutetomos para crear unafuerte interaccioacuten efectiva entre fotones De este modo se pueden crear medios oacutepticos que son no lineales al nivelde unos cuantos fotones lo que permite la preparacioacuten de estados no claacutesicos de luz

En este trabajo presentamos los avances experimentales obtenidos en el LOCR en los sistemas de laacuteseres va-ciacuteo y automatizacioacuten Para poder trabajar con estados de Rydberg con nuacutemero principal cuaacutentico en el rango n =40 100 desarrollamos un sistema de laacuteseres flexible que nos permita elegir libremente la frecuencia de los laacuteseresutilizados para excitar a estados de Rydberg manteniendo en ellos un ancho de liacutenea de unas decenas de kHz Asiacutemismo presentamos los avances en el desarrollo del sistema de vaciacuteo en el que produciremos las muestras de aacutetomosfriacuteos con los que que realizaremos los experimentos Esta caacutemara ha sido disentildeada para optimizar el acceso oacutepticoy ademaacutes cuenta con un detector de iones para la deteccioacuten de aacutetomos Rydberg ionizados individuales Ademaacutesmostramos el estado actual del sistema de control experimental que se utilizaraacute para automatizar la ejecucioacuten desecuencias experimentales

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Irvin AngelesInstituto de Fiacutesica UNAM

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rb en una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y de presentan tambieacuten los primeros resultados teoacuterico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

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Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Adriaacuten Vallejo Martiacutenez1 Nieves Arias Tellez1 Diego Martiacutenez Cara1 Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten1 Yaneth M Torres

Garciacutea12 Alessandro Ceregrave13 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1 Daniel Sahaguacuten Saacutenchez1

1Instituto de Fiacutesica Circuito de la Investigacioacuten Cientiacutefica sn Ciudad Universitaria 04510 Ciudad de Meacutexico2Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luiacutes Potosiacute

3Centre for Quantum Technologies National University of Singapore 3 Science Drive 2 Singapore 117543 Singapore 2Department of Physics National University of Singapore 2 Science Drive 3 Singapore 117542

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rben una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y se presentan tambieacuten los primeros resultados teacuteorico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement

Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar

Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

In this work we study analitycally the dynamics of three Stern-Gerlach experiments that are placed consecutively weuse the evolution operator method to solve the Schroumldinger equation associated with the system Hamiltonian Weuse the treatment showed in [1] as base to obtain the final state of the system taking the product between the positondegrees of freedom and spin degrees of freedom as initial state of the particle beam The final state of the systemshows tripartite hybrid entanglememt between two position degrees of freedom and one spin degree of freedom inthis way we have show the entanglement that the system presents

Referencias

[1] Beniacutetez Rodriacuteguez E Areacutevalo Aguilar LM Piceno Martiacutenez E A full quantum analysis of the SternndashGerlach experiment using the evolution

operator method Analyzing current issues in teaching quantum mechanics Eur J Phys 38 025403 2017

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics

David BermuacutedezDepartamento de Fiacutesica Cinvestav

The optical analogue of the Hawking radiation is based on the interaction between a pump and a probe throughthe optical Kerr effect Its phase-matching condition has been obtained previously by considering the conservationof energy in a frame co-moving with the pump However the origin of this interaction in nonlinear optics was notclear In this work we use the analytical signal formalism to derive the conditions for the interaction of positive andnegative frequencies of the pump and probe Then we obtain the terms of the dynamical equation that give riseto the positive and negative Hawking radiation We based our calculations on the method by Skryabin and Yulin toderive new frequencies and a similar explanation for the negative frequency resonant radiation by Biancalana et al

Cavidades cuaacutenticas en microesferas

Ceacutesar Bertoni OcampoInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentan avances sobre la generacioacuten de estados fotoacutenicos mediante SFWM (Spontaneous Four Wave Mixing) enmicro-cavidades esfeacutericas Se estudian las propiedades espectro-temporales de las parejas generadas en la cavidad

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Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

8

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

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Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

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Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

12

Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

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Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Collision of BEC quantum droplets

J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We analyze the dynamics of a two component ultracold atomic gas in the regime of quantum droplets [1] whenthe strong confinement in one direction allows a bidimensional treatment The theoretical model is based in a ex-tended Gross-Pitaevskii equation with beyond mean field corrections of the Lee-Huang-Yang type in two dimensions[23] In terms of the number of particles and the strength of the interactions one can distinguish between smallalmost Gaussian droplets and bigger droplets with semiclassical properties When collided [4] we found differentregimes in the space of incident kinetic energy of the droplets versus the number of particles and the strength of theinteratomic interaction These different regimes manifest on the elasticity of the collision and admit fragmentationcoalescence and quantum interference

Referencias

[1] C R Cabrera L Tanzi J Sanz B Naylor P Thomas P Cheiney y L Tarruell Science 359 6373 (2017)

[2] Lee T D y Huang Kerson y Yang C N Phys Rev 1061135 (1957)

[3] D S Petrov y G E Astrakharchik Phys Rev Lett 117100401 (2016)

[4] Ferioli G et al Phys Rev Lett 122 (2019)

Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg

Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris MandokiInstituto de Fiacutesica UNAM

En el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (LOCR) estamos desarrollando un experimento para hacer sistemasoacutepticos en los que podamos manipular fotones individuales Acoplando luz a estados atoacutemicos altamente excitadostambieacuten conocidos como estados de Rydberg se puede explotar la fuerte interaccioacuten entre aacutetomos para crear unafuerte interaccioacuten efectiva entre fotones De este modo se pueden crear medios oacutepticos que son no lineales al nivelde unos cuantos fotones lo que permite la preparacioacuten de estados no claacutesicos de luz

En este trabajo presentamos los avances experimentales obtenidos en el LOCR en los sistemas de laacuteseres va-ciacuteo y automatizacioacuten Para poder trabajar con estados de Rydberg con nuacutemero principal cuaacutentico en el rango n =40 100 desarrollamos un sistema de laacuteseres flexible que nos permita elegir libremente la frecuencia de los laacuteseresutilizados para excitar a estados de Rydberg manteniendo en ellos un ancho de liacutenea de unas decenas de kHz Asiacutemismo presentamos los avances en el desarrollo del sistema de vaciacuteo en el que produciremos las muestras de aacutetomosfriacuteos con los que que realizaremos los experimentos Esta caacutemara ha sido disentildeada para optimizar el acceso oacutepticoy ademaacutes cuenta con un detector de iones para la deteccioacuten de aacutetomos Rydberg ionizados individuales Ademaacutesmostramos el estado actual del sistema de control experimental que se utilizaraacute para automatizar la ejecucioacuten desecuencias experimentales

Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Irvin AngelesInstituto de Fiacutesica UNAM

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rb en una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y de presentan tambieacuten los primeros resultados teoacuterico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

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Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Adriaacuten Vallejo Martiacutenez1 Nieves Arias Tellez1 Diego Martiacutenez Cara1 Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten1 Yaneth M Torres

Garciacutea12 Alessandro Ceregrave13 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1 Daniel Sahaguacuten Saacutenchez1

1Instituto de Fiacutesica Circuito de la Investigacioacuten Cientiacutefica sn Ciudad Universitaria 04510 Ciudad de Meacutexico2Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luiacutes Potosiacute

3Centre for Quantum Technologies National University of Singapore 3 Science Drive 2 Singapore 117543 Singapore 2Department of Physics National University of Singapore 2 Science Drive 3 Singapore 117542

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rben una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y se presentan tambieacuten los primeros resultados teacuteorico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement

Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar

Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

In this work we study analitycally the dynamics of three Stern-Gerlach experiments that are placed consecutively weuse the evolution operator method to solve the Schroumldinger equation associated with the system Hamiltonian Weuse the treatment showed in [1] as base to obtain the final state of the system taking the product between the positondegrees of freedom and spin degrees of freedom as initial state of the particle beam The final state of the systemshows tripartite hybrid entanglememt between two position degrees of freedom and one spin degree of freedom inthis way we have show the entanglement that the system presents

Referencias

[1] Beniacutetez Rodriacuteguez E Areacutevalo Aguilar LM Piceno Martiacutenez E A full quantum analysis of the SternndashGerlach experiment using the evolution

operator method Analyzing current issues in teaching quantum mechanics Eur J Phys 38 025403 2017

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics

David BermuacutedezDepartamento de Fiacutesica Cinvestav

The optical analogue of the Hawking radiation is based on the interaction between a pump and a probe throughthe optical Kerr effect Its phase-matching condition has been obtained previously by considering the conservationof energy in a frame co-moving with the pump However the origin of this interaction in nonlinear optics was notclear In this work we use the analytical signal formalism to derive the conditions for the interaction of positive andnegative frequencies of the pump and probe Then we obtain the terms of the dynamical equation that give riseto the positive and negative Hawking radiation We based our calculations on the method by Skryabin and Yulin toderive new frequencies and a similar explanation for the negative frequency resonant radiation by Biancalana et al

Cavidades cuaacutenticas en microesferas

Ceacutesar Bertoni OcampoInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentan avances sobre la generacioacuten de estados fotoacutenicos mediante SFWM (Spontaneous Four Wave Mixing) enmicro-cavidades esfeacutericas Se estudian las propiedades espectro-temporales de las parejas generadas en la cavidad

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Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

8

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

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Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

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Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

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Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

15

can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas enaacutetomos friacuteos

Adriaacuten Vallejo Martiacutenez1 Nieves Arias Tellez1 Diego Martiacutenez Cara1 Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten1 Yaneth M Torres

Garciacutea12 Alessandro Ceregrave13 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1 Daniel Sahaguacuten Saacutenchez1

1Instituto de Fiacutesica Circuito de la Investigacioacuten Cientiacutefica sn Ciudad Universitaria 04510 Ciudad de Meacutexico2Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luiacutes Potosiacute

3Centre for Quantum Technologies National University of Singapore 3 Science Drive 2 Singapore 117543 Singapore 2Department of Physics National University of Singapore 2 Science Drive 3 Singapore 117542

En este trabajo se reportan los avances en el experimento de mezclado de cuatro ondas empleando aacutetomos de 87Rben una trampa magneto-oacuteptica Se muestra una medicioacuten de la funcioacuten de correlacioacuten de segundo orden entrepares de fotones correlacionados generados en el mezclado y se presentan tambieacuten los primeros resultados teacuteorico-experimentales de correlaciones en polarizacioacuten

Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement

Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar

Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

In this work we study analitycally the dynamics of three Stern-Gerlach experiments that are placed consecutively weuse the evolution operator method to solve the Schroumldinger equation associated with the system Hamiltonian Weuse the treatment showed in [1] as base to obtain the final state of the system taking the product between the positondegrees of freedom and spin degrees of freedom as initial state of the particle beam The final state of the systemshows tripartite hybrid entanglememt between two position degrees of freedom and one spin degree of freedom inthis way we have show the entanglement that the system presents

Referencias

[1] Beniacutetez Rodriacuteguez E Areacutevalo Aguilar LM Piceno Martiacutenez E A full quantum analysis of the SternndashGerlach experiment using the evolution

operator method Analyzing current issues in teaching quantum mechanics Eur J Phys 38 025403 2017

On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics

David BermuacutedezDepartamento de Fiacutesica Cinvestav

The optical analogue of the Hawking radiation is based on the interaction between a pump and a probe throughthe optical Kerr effect Its phase-matching condition has been obtained previously by considering the conservationof energy in a frame co-moving with the pump However the origin of this interaction in nonlinear optics was notclear In this work we use the analytical signal formalism to derive the conditions for the interaction of positive andnegative frequencies of the pump and probe Then we obtain the terms of the dynamical equation that give riseto the positive and negative Hawking radiation We based our calculations on the method by Skryabin and Yulin toderive new frequencies and a similar explanation for the negative frequency resonant radiation by Biancalana et al

Cavidades cuaacutenticas en microesferas

Ceacutesar Bertoni OcampoInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentan avances sobre la generacioacuten de estados fotoacutenicos mediante SFWM (Spontaneous Four Wave Mixing) enmicro-cavidades esfeacutericas Se estudian las propiedades espectro-temporales de las parejas generadas en la cavidad

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Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

8

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

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Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

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Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

14

Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices

Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Motivated by recent experimental developments of ultracold atoms in high-Q cavities where SO coupling has beenachieved[1] we formulate theoretical models to describe the behaviour of the system by adding optical lattices Dueto cavity back-action the system is described by a quantum optical lattice[234] We study the interplay with density-wave (DW) broken symmetry states and synthetic magnetic fields[5] as well as the spectral properties in the limitof strong interactions ie the well known Hofstadter Butterfly[6]

Referencias

[1]Kroeze Guo and Lev Dynamical spin-orbit coupling of a quantum gas arXiv190408388 (2019)

[2]S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Quantum Optical Lattices for Emergent Many-Body Phases of Ultracold Atoms Phys Rev Lett 115

243604 (2015)

[3]S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys Rev

A 93 063632 (2016)

[4]R Landig L Hruby N Dogra M Landini R Mottl T Donner and T Esslinger Quantum phases from competing short- and long-range inter-

actions in an optical lattice Nature 532 476 (2016)

[5]Aidelsburger Nascimbene and Goldman Artificial gauge fields in materials and engineered systems C R Physique 19 394 (2018)

[6]M Lewenstein A Sampera and V Ahufinger Ultracold Atoms in Optical LatticesSimulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press 2012)

Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del TipoEinstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan

Omar Calderoacuten-Losada12 Sebastian Murgueitio1 Tonatiuh Moctezuma2 Heacutector Cruz-Ramiacuterez2 Alonso Botero1Alfred B Ursquoren2 Alejandra Valencia1

1Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica Universidad de los Andes AA 4976 Bogotaacute DC Colombia2Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 70-543 Ciudad de Meacutexico 04510

Meacutexico

En este trabajo reportamos un conjunto de resultados experimentales que proveen evidencia de que ciertos tiposde lsquoelementos de realidadrsquo definidos por el argumento EPR [1] estaacuten en correspondencia con los valores deacutebilesobtenidos en un sistema fotoacutenico pre- y post-seleccionado [2] En nuestro experimento se aplica una secuencia demediciones fuertes y deacutebiles al estado de Bell maacuteximamente enredado |ψminusrang que se preparoacute usando una fuente defotones enredados en polarizacioacuten Las mediciones deacutebiles (WM) se realizaron acoplando la polarizacioacuten de los foto-nes a su momento transverso mediante cristales birrefringentes de esta forma se logra producir un desplazamientodependiente de la polarizacioacuten que permite usar la distribucioacuten transversa del par como un dispositivo de medicioacutenPor su parte las mediciones fuertes (SM) (o proyectivas) se realizaron mediante polarizadores orientados de talforma que un par de observadores Alice y Bob pudieran medir localmente diferentes direcciones de la polarizacioacuten

Debido a las correlaciones que presenta el estado singlete si los dos observadores realizan una medicioacuten deloperador σx una vez Alice obtiene el resultado de su medicioacuten ella puede predecir con certeza el resultado queobtendriacutea Bob y similarmente Bob puede predecir con certeza el resultado de Alice Ademaacutes dicha prediccioacuten puederealizarse tambieacuten para cualquiera de los operadores σy y σz siempre que ambos observadores apliquen la mismamedicioacuten Por tanto usando el criterio de realidad propuesto por Einstein Podolsky y Rosen [1] deben existir ele-mentos de realidad asociados a dichos observables Sin embargo el grado certeza para realizar dicha prediccioacutendisminuye si ambos observadores deciden medir operadores diferentes por ejemplo si Alice mide σ(1)x mientras queBob mide σ(2)z el grado de correlacioacuten entre los resultados de las mediciones ya no seraacute el maacuteximo y por tanto elresultado de Alice no dice nada concluyente respecto al posible estado de Bob y viceversa y asiacute el criterio de realidadpareceriacutea ya no ser maacutes vaacutelido No obstante considerando de nuevo el espiacuteritu del argumento de EPR las prediccionesdeberiacutean mantenerse independientemente de lo que los observadores eligieran medir Para verificar esta afirmacioacutenrealizamos mediciones deacutebiles locales de los operadores σ(1)z y σ(2)x previas a las post-selecciones de σ(1)x y σ(2)y ymostramos como los valores deacutebiles estaacuten determinados por los resultados de las post-selecciones Particularmen-te lo que muestra es que para un estado de post-seleccioacuten |s(1)x s(2)z rang los valores deacutebiles satisfacen relaciones de laforma langσ(2)x rangw = minuss(1)x y langσ(1)z rangw = minuss(2)z Estas predicciones se obtienen directamente de la definicioacuten de valor deacutebillangOrangw = langψ f in|O|ψiniranglangψ f in|ψinirang [3] y fueron verificadas experimentalmente

Referencias

[1] A Einstein B Podolsky and N Rosen Phys Rev 47777 (1935)

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[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

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Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

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Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

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Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

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Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

27

Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

29

Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

30

[2] Y Aharonov and L Vaidman ldquoThe two-state vector formalism An updated reviewrdquo in Time in Quantum Mechanics edited by J Muga R S

Mayato and I Egusquiza (Springer Berlin Heidelberg Berlin Heidelberg 2008) pp 399ndash447

[3] Y Aharonov D Z Albert and L Vaidman Phys RevLett60 1351 (1988)

Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia

Fabiaacuten Camas AquinoInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En este trabajo se presenta la morfologiacutea de un haz de luz estructurado el haz Airy simeacutetrico Se estudia tanto surealizacioacuten paraxial y no paraxial mostraacutendose la relevancia de la estructura vectorial de la luz Lo anterior permiteobtener cantidades relevantes del haz para estudiar su interaccioacuten con partiacuteculas inmersas en agua con escalasdesde microacutemetros hasta nanoacutemetros Estos estudios se extenderaacuten posteriormente al caso de aacutetomos friacuteos dondese analizaraacuten teorica y experimentalmente los efectos de vorticidad y de gradientes del campo en la dinaacutemica de losaacutetomos

Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz

Silvia Caacuterdenas Loacutepez1 Asaf Paris Mandoki1 Pablo Barberis Blostein2 Rocio Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica UNAM2Instituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y Sistemas UNAM

Los aacutetomos de Rydberg tienen una fuerte interaccioacuten dipolar entre siacute Por consiguiente un gas de aacutetomos de Rydberges un candidato prometedor para estudiar sistemas de muchos cuerpos asiacute como para el control de estados cuaacutenticosUn fenoacutemeno colectivo existente en el sistema es el bloqueo de Rydberg un sistema de aacutetomos confinados a una regioacutensuficientemente pequentildea e interaccionando con luz resonante con una transicioacuten de Rydberg solo puede conteneruna excitacioacuten Esto es debido a que la fuerte interaccioacuten dipolar entre aacutetomos excitados lleva fuera de resonancia aestados con maacutes de dos excitaciones

El objetivo del trabajo es derivar la ecuacioacuten maestra que describe la evolucioacuten de N aacutetomos multiniveles queinteractuacutean entre siacute a traveacutes del campo electromagneacutetico Luego se procederaacute a particularizar a la situacioacuten en lacual uno o maacutes niveles son de Rydberg y se simularaacute la dinaacutemica del sistema para estudiar el efecto colectivo debloqueo usando esta ecuacioacuten maestra Nuestra forma de proceder difiere de derivaciones pasadas tal como [1] enel hecho que la interaccioacuten estaacutetica dipolar es demasiado grande como para ser ignorada o tomada en cuenta per-turbativamente Tratamientos teoacutericos de este sistema introducen un modelo efectivo de dos niveles para incluir elbloqueo (ver por ejemplo [2]) Nuestra forma de proceder permitiraacute explorar con mayor detalle la dinaacutemica presenteen algunos experimentos [3]

Referencias

[1] R Lehmberg Radiation from an N-Atom System I General Formalism Phys Rev A (1969)

[2] C Guerlin E Brion T Esslinger K Moslashlmer Cavity quantum electrodynamics with a Rydberg-blocked atomic ensemble Phys Rev A (2010)

[3] A Paris-Mandoki C BraunJ Kumlin C Tresp I Mirgorodskiy F Christaller H Buumlchler S Hofferberth Free-Space Quantum Electrodynamics

with a Single Rydberg Superatom Phys Rev X (2017)

Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos

Javier Carrillo MartiacutenezInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Se presentaraacute el mapeo entre un sistema claacutesico de n osciladores acoplados y un sistema cuaacutentico de n qubits asiacute comola implementacioacuten experimental del equivalente claacutesico de una SWAP gate en un arreglo de circuitos electroacutenicosacoplados con una eficiencia de 72 para un montaje con 5 y de 60 para uno de 7 osciladores acoplados aprimeros vecinos

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Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

12

Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

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Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

27

Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

29

Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

30

Entanglement of extremal density matrices

Octavio CastantildeosInstituto de Ciencias Nucleares

A novel procedure to analyze entanglement properties extremal density matrices of finite dimensional Hamiltoniansis established and it is applied to 2-qubit Hamiltonians that exhibit Kramersrsquo degeneracy

Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence

Hector M Castro-Beltran1 Ricardo Roman-Ancheyta2 Octavio de los Santos-Sanchez3 Levente Horvath4

1Centro de Investigacion en Ingenieria y Ciencias Aplicadas Universidad Autonoma del Estado de Morelos2Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica

3Departamento de Fisica y Matematicas Universidad Iberoamericana43Department of Physics and Astronomy Macquarie University Sydney Australia

We study the time-dependent spectrum of the blinking resonance fluorescence of a three-level atom The atomicevolution is given first by a two-level-like period towards a quasi stationary state followed by a slow decay due toelectron shelving Hence an incoherent Mollow-like spectrum develops first and a very narrow incoherent peak at thelaser frequency develops later The coherent delta function peak being a steady-state feature is thus absent duringthe time evolution of the spectrum Publicacioacuten reciente de Roman-Ancheyta et al [1]

Referencias

[1] R Roman-Ancheyta O de los Santos-Sanchez L Horvath and HM Castro-Beltran Phys Rev A 98 013820 (2018)

Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usandoosciladores electroacutenicos no-lineales

Mario A Quiroz-Juaacuterez1 Jorge Chaacutevez Carlos2 Jorge G Hirsch1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico2Centro de Ciencias de la Complejidad Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Aquiacute se muestra la realizacioacuten experimental del modelo de Dicke [12] en su versioacuten claacutesica con el uso de circuitosLC La aproximacioacuten semiclaacutesica es obtenida al considerar los estados coherentes de Glauber y de Bloch para la partebosoacutenica y de pseudoespiacuten respectivamente [3] Las componentes no lineales en la red electroacutenica son implementa-das con componentes electroacutenicas analoacutegicas con las cuales no solo permiten explorar la coexistencia de trayectoriasperioacutedicas y caoacuteticas sino tambieacuten a la observacioacuten directa de las transiciones de fase QPT y ESQPT En este anaacuteli-sis el espectro de potencias espacio fase y el exponente de Lyapunov son herramientas usadas para identificar losdiferentes regiacutemenes donde el dispositivo opera Simulaciones numeacutericas son realizadas para mostrar cuantitativay cualitativamente el acuerdo entre la teoriacutea y el experimento El trabajo constituye una forma practica de la reali-zacioacuten del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico y su utilidad para estudiar varios conceptos al emplear unaplataforma de faacutecil y accesible configuracioacuten experimental

Referencias

[1] Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez-Carlos Jorge G Hirsch and Roberto de J Leoacuten-Montiel in process

[2] R H Dicke Phys Rev 93 (1954) 99

[3] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

11

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

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Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

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Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Divisibility of qubit channels and dynamical maps

David Davalos GonzalezInstituto de Fiacutesica UNAM

The concept of divisibility of dynamical maps is used to introduce an analogous concept for quantum channels byanalyzing the simulability of channels by means of dynamical maps In particular this question is addressed forLindblad divisible completely positive divisible and positive divisible dynamical maps The corresponding L-divisibleCP-divisible and P-divisible subsets of channels are characterized (exploiting the results by Wolf et al Comm MathPhys 279(1)147-168 2008) and visualized for the case of qubit channels We discuss the general inclusions amongdivisibility sets and show some equivalences for qubit channels To this end we study the conditions of L-divisibilityfor finite dimensional channels especially the cases with negative eigenvalues extending and completing the resultsof Phys Rev Lett 101(15)150402 2008 Furthermore we show that transitions among every two of the defineddivisibility sets are allowed We explore particular examples of dynamical maps to compare these concepts Finallywe show that every divisible but not infinitesimal divisible qubit channel (in positive maps) is entanglement-breakingand open the question if something similar occur for higher dimensions

Caos en el modelo de Bose Hubbard

Javier I de la Cruz Jorge G HirschInstituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

El Hamiltoniano de Bose Hubbard(BH) describe la dinaacutemica de un sistema de Bosones en una red oacuteptica con inter-accioacuten U entre aacutetomos que se encuentran en el mismo sitio de la red y tasa de tuneleo coherente entre sitios vecinosJ

HBH = minusJsum

lti jgt

adaggeri a j +

U2

Lsum

i=1

ni (ni minus 1)

Una de las primeras investigaciones referente al caos cuaacutentico en este modelo fue de Kolovsky y Buchleitner [1] Ellosmostraron que el Hamiltoniano de BH exhibe caos cuaacutentico en la estadiacutestica de niveles mostrando expliacutecitamenteque la distribucioacuten de espaciamiento de niveles es muy similar a la distribucioacuten de Wigner-Dyson[23]

En este trabajo presentamos una prueba alterna y maacutes directa del comportamiento caoacutetico del modelo de BHEsta prueba consiste en la observacioacuten del llamado agujero de correlacioacuten el cual es un descenso por debajo delpunto de saturacioacuten de la probabilidad de supervivencia definida como[45]

SP(t) = |langΨ(t)|Ψ(0)rang|2

Comparamos la expresioacuten analiacutetica del promedio de la probabilidad de supervivencia obtenida mediante teoriacutea dematrices aleatorias con la solucioacuten numeacuterica del modelo de BH[46] Observamos que tanto el comportamiento ini-cial como la profundidad del agujero de correlacioacuten coinciden muy bien con la expresioacuten analiacutetica mientras que eltiempo de relajacioacuten t r parece ser maacutes corto en la solucioacuten numeacuterica

Referencias

[1] A R Kolovsky and A Buchleitner Quantum chaos in the bose-hubbard model Europhysics Letters (EPL) 68(5)632ndash638 dec 2004

[2]Michael Victor Berry M Tabor and John Michael Ziman Level clustering in the regular spectrum Proceedings of the Royal Society of London

A Mathematical and Physical Sciences 356(1686)375ndash394 1977

[3] O Bohigas M J Giannoni and C Schmit Characterization of chaotic quantum spectra and universality of level fluctuation laws Phys Rev

Lett 521ndash4 Jan 1984

[4] E J Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos Generic dynamical features of quenched interacting quantum systems

Survival pro- bability density imbalance and out-of-time-ordered correlator Phys Rev B 97060303 Feb 2018

[5] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Dynamical signatures of

quantum chaos and relaxation time scales in a spin-boson system Phys Rev E 100012218 Jul 2019

[6] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos Thouless and relaxation time scales in many-body quantum systems Phys

Rev B 99174313 May 2019

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Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

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Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

29

Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

30

Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten

J A Diacuteaz-Zaragoza 1 J Ruiz1 W M Pimenta1 L J Gonzaacutelez1 J A Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290Meacutexico2CONACYT - Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Los avances en interferometriacutea atoacutemica requieren de laacuteseres con una mejor precisioacuten en frecuencia y que esta semantenga estable por tiempos muy largos Para ello es necesario contar con una referencia de mayor estabilidadque el propio laser como es el caso de una cavidad oacuteptica En este trabajo presentamos un sistema para amarrarmuacuteltiples laacuteser utilizando una cavidad de ultra baja expansioacuten (ULE por sus siglas en ingleacutes) como referencia paraincrementar la precisioacuten [1] con el cual comprobaremos la estabilidad en el tiempo esperada de 100 kHz por diacutea denuestro sistema al comparar con el espectro de saturacioacuten de una transicioacuten atoacutemica de rubidio 87

Referencias

[1] N Arias L J Gonzaacutelez V Abediyeh and E Gomez Frequency locking of multiple lasers to an optical cavity

Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal

Francisco Domiacutenguez-Serna12 Karina Garay-Palmett2

1CONACYT - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada2Departamento de Oacuteptica - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada

El estudio de la evolucioacuten dinaacutemica de estados cuaacutenticos al nivel de fotones individuales en medios no lineales resultade gran importancia dada su potencial aplicacioacuten en la preparacioacuten y transformacioacuten unitaria de superposicionesespeciacuteficas de modos espacio-temporales que pueden fungir como qubits [1] Estos uacuteltimos constituyen el aspectofundamental del procesamiento de informacioacuten cuaacutentica

En los procesos parameacutetricos de tercer orden la diferencia de frecuencias es un proceso posible El cual se puedeutilizar como medio para la conversioacuten de frecuencias En dicho proceso un fotoacuten en un modo a es aniquiladocon la consecuente creacioacuten de un fotoacuten en un modo b espaciotemporalmente distinto Lo cual es mediado por laexistencia de campos de bombeo empatados en fase Se observa la conservacioacuten de energiacutea de los campos siguienteħh(ωp1

minusωp2+ωaminusωb) = 0 dondeωp j

es la frecuencia del bombeo j yωa yωb las frecuencias de los campos a y bAsumiendo los campos de bombeo claacutesicos es posible escribir el Hamiltoniano como un anaacutelogo a un divisor de hazen la forma H = ξ

int int

dωadωbG(ωaωb)adagger(ωa)b(ωb)+hc Podemos escribir la constante como ξ = f (α1α2∆)donde ξ contiene las caracteriacutesticas no lineales del medio de generacioacuten αi es la amplitud de los campos de bombeo∆ es la diferencia de fase relativa entre dichos campos y G(ωaωb) contiene informacioacuten relativa a la geometriacutea delmedio

Asumiendo que el estado de entrada |ψinrang corresponde con un fotoacuten individual se puede generar un qubit de laforma |ψoutrang=

int

dωα(ω)adagger(ω)|0rang+int

dωβ(ω)bdagger(ω)|0rang con coeficientes que dependen uacutenicamente de paraacutemetrosexternos potencia de bombeo y fase relativa La base computacional de la forma adagger(ω)|0rang = |0rang y bdagger(ω)|0rang = |1rangpermite establecer una plataforma para realizar operaciones de 1 qubit arbitrarias asistidas por el medio no linealAsimismo se pueden crear estados tipo Bell controlando uacutenicamente los paraacutemetros externos

Las transformaciones antes descritas se modelan en guiacuteas de onda rectangulares formadas por Si3N4 sobre unacapa de SiO2 en un sustrato de Si Con esto se establecen las bases para realizar operaciones de un qubit arbitrariasen medios con no linealidad de tercer orden

Referencias

[1] B Brecht Dileep V Reddy C Silberhorn and M G Raymer Phys Rev X 5 041017

12

Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

13

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum SimulatorsJuan Samuel S Duraacuten Goacutemez12 Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten1 Rafael Salas Montiel2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC Leoacuten Guanajuato Meacutexico2Universiteacute de Technologie de Troyes Troyes France

One of the recent challenges in quantum technologies is the integration of active and passive elements in a single chipin order to enable a task providing scalability silicon nitride has been used as a material due to his great propertiesIn the same way quantum integrated photonics can emulate different physical system due to the similarities of theHamiltonian in optical waveguide arrays only engineering the coupling constant or the propagation constant [12]

We present the simulations of optical waveguide arrays used as photonic quantum simulators of three diferent phy-sical systems The dynamics of the system is can be determined by the coupled equation for the N waveguides withthe equation dan

dz = plusmniκ(an+1 (z) + anminus1 (z)) where n represent the n-th waveguide [1]Finally we have designed the photonic circuits using CNST Nanolithography Toolbox and fabricated the full photo-nic circuit using e-beam lithography in a silicon nitride chip with a height of 300nm where the sample has a totalfootprint length of 2 cm

Referencias

[1]Perez-Leija A Keil R Kay A Moya-Cessa H Nolte S Kwek L C amp Christodoulides D N (2013) Coherent quantum transport in

photonic lattices Physical Review A 87(1) 012309

[2] Joglekar Y N Thompson C Scott D D amp Vemuri G (2013) Optical waveguide arrays quantum effects and PT symmetry breaking The

European Physical Journal-Applied Physics 63(3)

En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutenticode informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal

K Garay-Palmett1 A Aguayo-Alvarado1J Valencia-Reyes12F A Domiacutenguez-Serna3R Salas-Montiel2W De La Cruz4

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

3Caacutetedras Conacyt - Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico4Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Ensenada BC Meacutexico

Una liacutenea de investigacioacuten que yuxtapone la oacuteptica cuaacutentica con la micro- y la nano-fotoacutenica es el desarrollo de circui-tos fotoacutenico-cuaacutenticos integrados para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten [1] Recientemente se ha propuestola manipulacioacuten de estados cuaacutenticos pulsados en guiacuteas de onda con no linealidad de segundo orden a diferencia delos esquemas de procesamiento de informacioacuten basados en oacuteptica lineal Especiacuteficamente se propuso el control dela estructura espacio-temporal de estados cuaacutenticos a traveacutes de los procesos de suma y diferencia de frecuencias [2]Siguiendo esta direccioacuten en el presente trabajo nos enfocamos al estudio teoacuterico y experimental de interaccionesno lineales de tercer orden en guiacuteas de onda integradas Inicialmente nos hemos planteado el objetivo de generar ycontrolar estados de fotoacuten individual en un mismo circuito integrado Los procesos no lineales de nuestro intereacutes sonel mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo y la generacioacuten de suma y diferencia de frecuencias los uacuteltimos pudiendoactuar como medios para la evolucioacuten temporal de estados cuaacutenticos distintos al vaciacuteo

De manera particular en este trabajo se presentaraacuten los avances obtenidos en el estudio teoacuterico de las interaccio-nes no lineales arriba mencionadas y en el disentildeo de las guiacuteas de onda y los diferentes componentes integrados queconformaraacuten los circuitos asiacute como los avances en fabricacioacuten En esta primera etapa del proyecto se propone quelos circuitos esteacuten basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio material que exhibe una respuesta no lineal alta yque es transparente en el rango espectral de intereacutes

Por otro lado impulsados por la necesidad de desarrollar fuentes de fotones individuales deterministas eficien-tes y compatibles con la plataforma propuesta en este trabajo se presentaraacuten resultados de estudios relacionadoscon fuentes implementadas a partir de nuevos materiales puntos cuaacutenticos [3] y estructuras bidimensionales decalcogenuros de metales de transicioacuten [4]

Es preciso mencionar que la principal motivacioacuten para el desarrollo del proyecto aquiacute descrito es la creacioacuten yconsolidacioacuten de una plataforma fotoacutenica (e incluso fotoacutenico-plasmoacutenica) que favorezca la implementacioacuten de com-puertas cuaacutenticas haciendo uso de las capacidades humanas y de infraestructura nacional

Referencias

[1] J L OrsquoBrien et al Nat Photon 3 687-695 (2009)

[2] B Brecht et al New J Phys 13 065029 (2011)

[3] A Meza-Olivo et al Appl Opt 57 9155-9163 (2018)

[4] W Zheng et al Adv Opt Mater 6 1800420 (2018)

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Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

30

Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos dedesorden vs geometriacutea de red

Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario ParedesInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenama de Meacutexico

Investigamos los efectos del desorden y la geometriacutea de red en un gas de Bose deacutebilmente interactuante Se deter-minan los estados estacionarios de un gas de Bose ultrafriacuteo confinado en diferentes redes oacutepticas desordenadas endos dimensiones Para ello se resuelve numeacutericamente la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii[1] y se obtiene los perfilesde densidad En particular determinamos la cantidad de picos localizados en los diferentes sitios de la red asi co-mo sus respectivas alturas en funcioacuten de la magnitud del desorden Se concluye la existencia de estados localizadosconforme se aumenta la magnitud del desorden Se realiza un anaacutelisis de escala que nos permite demostrar que losfenoacutemenos de localizacioacuten ocurren a partir de un cierto valor umbral para grandes redes Este resultado concuerdacon la localizacioacuten original de Anderson[2] en tres dimensiones donde la localizacioacuten ocurre para valores arbitrariosde desorden en redes infinitas La estructura del espectro energeacutetico del estado estacionario revela una distribucioacutencontinua en lugar de una distribucioacuten de picos agudos en ausencia de desorden[3]

Referencias

[1]Pitaevskii L P amp Stringari S (2003) BosendashEinstein Condensation Oxford Clarendon Press

[2] P W Anderson absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 1091492 (1958)

[3] Luis A Gonzaacutelez-Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes Localisation of weakly interacting bosons in two dimensions disorder

vs lattice geometry effects Scientific Reports 9 11049 (2019)

De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard

Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch GanievichFacultad de Ciencias Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

En lo que al coacutemputo cientiacutefico respecta diversos lenguajes y entornos han sido desarrollados Desde hace maacutes de tresdeacutecadas que nace Mathematica un software que ha destacado debido a que permite realizar manipulacioacuten numeacuteri-ca simboacutelica y graacutefica de expresiones matemaacuteticas con gran facilidad Al ser un software de propietario posee unagran cantidad de meacutetodos numeacutericos y analiacuteticos para la resolucioacuten de un amplio espectro de problemas y ademaacutesson muchas las instituciones que actualmente proveen con una licencia de uso a sus investigadores y estudianteslo cual lo ha vuelto muy popular Sin embargo si se habla de eficiencia a la hora del procesamiento puede no serla mejor opcioacuten [1] Por otra parte Julia es un lenguaje dinaacutemico de alto nivel el cual destaca por su combinacioacutenentre productividad y rendimiento a su vez es bastante accesible dado que es un coacutedigo abierto Julia fue disentildeadoespeciacuteficamente para el coacutemputo cientiacutefico lo cual lo vuelve veloz en procesamiento y dado que posee una sinta-xis muy simple resulta ser raacutepido de programar [2] Actualmente una gran cantidad de investigacioacuten cientiacutefica seestaacute realizando en Mathematica y otra buena parte se comienza a realizar en Julia Por tanto se exponen los retosventajas desventajas y limitaciones de mudar un coacutedigo que opera en Mathematica a uno que lo hace en Julia Paraello se tomaraacute el modelo de Bose-Hubbard que describe un arreglo de bosones localizados en una red oacuteptica [3]Se calcula y diagonaliza el Hamiltoniano de Bose-Hubbard del sistema en ambos lenguajes y se analiza la evolucioacutentemporal del sistema para distintos paraacutemetros

Referencias

[1] T Januszek and M Pleszczynski Silesian J Pure Appl Math vol 8 pp 49-56 (2018)

[2] J Bezanson et al SIAM Review vol 59 pp 65-98 (2017)

[3] J I De la Cruz Moreno Termalizacioacuten en sistemas de bosones Tesis de licenciatura UNAM Meacutexico (2017)

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones

MA Maldonado1 WM Pimenta1 VM Valenzuela2 J A Franco Villafantildee3 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico2Departamento de fiacutesica y matemaacuteticas Universidad Autoacutenoma de Sinaloa Sinaloa Meacutexico

3CONACYT-Instituto de Fiacutesica UASLP San Luis Potosiacute 78290 Meacutexico

Un interferoacutemetro atoacutemico basado en transiciones Raman necesita un par de haces en configuracioacuten contra-propaganteamarrados en fase Estos haces pueden ser obtenidos utilizando un modulador de fibra el cual antildeade bandas late-rales a una frecuencia portadora que pueden ser utilizadas para excitar las transiciones Raman Sin embargo sinninguacuten tipo de filtrado en la retro-reflexioacuten maacutes de un par Raman puede excitar la transicioacuten Los pares formadostransfieren momento en sentidos opuestos y gracias a que tienen un corrimiento Doppler diferente podemos elegirentre uno u otro lo que resulta ser de mucha utilidad en interferometriacutea atoacutemica Sin embargo soacutelo una cantidadmuy pequentildea de toda la nube atoacutemica va a ser excitada por estas transiciones ya que la distribucioacuten de velocidadesdentro de la nube ocasiona que los aacutetomos rompan la condicioacuten de resonancia en la delgada transicioacuten Utilizandoun haz de limpieza y las transiciones Raman contra-propagantes mostramos que podemos seleccionar solo un rangopequentildeo de velocidades para recuperar la visibilidad en nuestra sentildeal

Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones

Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich

Instituto de Ciencias Nucleares UNAM

El protocolo de comunicacioacuten cuaacutentica contrafactual surgioacute como una de las primeras aplicaciones de medicioneslibres de interacciones [12] Eacuteste consiste en utilizar una serie de interferoacutemetros Mach-Zehnder anidados y encade-nados [3] aunque se puede implementar con otros [4] para establecer un canal de comunicacioacuten entre dos partesEn el contexto actual existen dos definiciones de contrafactualidad que prevalecen en la literatura de las cuales seeligioacute una en la cual la informacioacuten que una parte manda a otra no es transmitida a traveacutes de partiacuteculas fiacutesicasSe realizoacute un anaacutelisis numeacuterico y teoacuterico de la distribucioacuten del nuacutemero de fotones que se detectariacutean en el disentildeopropuesto para verificar la contrafactualidad Siendo este nuacutemero afectado por las peacuterdidas inherentes a los disposi-tivos utilizados fugas provenientes del mismo disentildeo experimental y la distingubilidad caracteriacutestica que cuantificala certeza con la cual se podriacutea leer un mensaje codificado en bits utilizando este protocoloAdemaacutes se realizoacute el anaacutelisis para un sistema experimental que utilice elementos oacutepticos en aire y en fibra oacutepticalas limitaciones que se encuentran al utilizar este tipo de elementos comerciales y el nuacutemero de interferoacutemetros ne-cesarios para implementar este protocolo tratando de cubrir los tres factores anteriormente mencionados

Referencias

[1] Elitzur AC Vaidman L (1993) Quantum mechanical interaction-free measurementsFound Phys 23987ndash997

[2 ]Dicke RH (1981) Interaction-free quantum measurements A paradox Am J Phys 49925ndash930

[3] Hatim Salih Zheng-Hong Li M Al-Amri and M Suhail Zubairy Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication Phys Rev Lett

110 170502

[4] Chao Liu Jinhong Liu Junxiang Zhang amp Shiyao Zhu (2017) The Experimental Demonstration of High Efficiency Interaction free measurement

for Quantum Counterfactual-like Communication Scientific Reports | 7 10875

Spatial Control of Structured Photon Pairs

Dalia Gutieacuterrez Loacutepez1 Moacutenica Maldonado Terroacuten1 RJosueacute Heacuternandez2 Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez3 Roberto

Ramiacuterez-Alarcoacuten4 Heacutector Cruz-Ramiacuterez1 Rociacuteo Jaacuteuregui5 Alfred B UrsquoRen11Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Caacutetedra CONACYTmdashInstituto de Ciencias Nucleares UNAM3ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques

4Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC5Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

The spatial properties of photon pairs produced by the process of spontaneous parametric down-conversion (SPDC)[2]with an apertured zeroth-order Bessel-Gauss beam were studied in theory and experiment We developed a method[1] that modifies the structured pump beam with the rotation of a half-plane aperture and allows the selection ofeither one or a portion of the two individual cones that form an SPDC dual-cone angular spectrum and also deter-mine the shape and orientation of the conditional angular spectrum[3] This control of the SPDC spatial properties

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can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

30

can be useful for quantum information processing protocols

Referencias

[1] D Gutierrez-Lopez et al Phys Rev A 100 013802 (2019)

[2] V Vicuntildea-Hernandez et al Phys Rev A 94 063863 (2016)

[3] Y Jeronimo-Moreno and R Jauregui J Opt 16 065201 (2014)

Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacutende 3 niveles 5S12rarr 5P32rarr 5D52

Oscar HernaacutendezUNAM

Se realizoacute la deteccioacuten simultaacutenea de espectros de fluorescencia y absorcioacuten para la transicioacuten 5S12rarr 5P32rarr 5D52en rubidio 87 Se utilizaron dos laacuteseres de 780 nm y de 776 nm cruzando contrapropagantemente una celda devapor de rubidio a temperatura ambiente Parte de los aacutetomos excitados decaen a traveacutes del estado intermedio 6P32emitiendo la fluorescencia de 420 nm Simultaacuteneamente se midioacute la absorcioacuten del laacuteser de 780 nm despueacutes de pasarpor la celda de rubidio Se tomaron espectros para diferentes valores de potencia del laacuteser de 776 nm (de 30microW a8 mW)

Se encontraron diferencias entre los espectros de fluorescencia y absorcioacuten en particular en los anchos de liacuteneaPara el caso de la liacutenea hiperfina F primeprime = 4 la sentildeal de absorcioacuten es alrededor de dos veces maacutes ancha que la de la fluo-rescencia Para explicar estas diferencias se realizoacute un caacutelculo semiclaacutesico para generar espectros teoacutericos a partir delformalismo de matriz de densidad Estos caacutelculos coincidieron con los anchos de liacutenea medidos experimentalmentepara la fluorescencia y la absorcioacuten

Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with UltracoldAtoms

Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold neutral atoms in optical lattices can be used for quantum simulation of Lattice Gauge Theories [1] [2]specially those involving U(1) which correspond to magnetic fields [3] We focus on a 2D lattice with an extra par-ticle or extra hole (with an extra phase on quantum hoping term due to Aharonov-Bohm effect) finding interestingfeatures such as the Hofstadterrsquos Butterfly spectrum and its properties [4] Finally we show how the presence of thesynthetic gauge fields give rise to changes in the critical lines of density wave order of strongly interacting atoms inan optical lattice inside a high-Q cavity [5] (Quantum Optical Lattice) [6][7] Recently has been achieved a BEC in-side high-Q cavities with gauge fields (SO-coupling) [8] motivating the extention of theory to consider the QOL case

Referencias

[1] Lewenstein M Sampera A and Ahufinger V Ultracold Atoms in Optical Lattices Simulating Quantum Many-Body Systems (New York Oxford

University Press) (2016)

[2] Zohar E Cirac I and Reznik B Quantum Simulations of Lattice Gauge Theories using Ultracold Atoms in Optical Lattices ReptProgPhys

79 (2016) no1 014401 arXiv150302312

[3] Aidelsburger M Artifitial Gauge Fields with Ultracold Atoms in Optical Lattices (Springer Theses) (2016)

[4] CzajkaK Gorczyca A Maska M and Mierzejewski M Hofstadter butterfly for a finite correlated system Phys Rev B 74 125116 (2006)

[5] Greiner M Mandel O Esslinger T Haumlnsch T W and Bloch I Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of

ultracold atoms Nature 415 39-44 (2002)

[6] Landig R Hruby L Dogra N Landini M Mottl R Donner T and Esslinger T Quantum phases from competing short- and long-range

interactions in an optical lattice Nature 532 476-479 (2016)

[7] Caballero-Benitez S F Mazzucchi G and Mekhov I B 2016 Quantum simulators based on the global collective light-matter interaction Phys

Rev A 93 063632 el PRL 2015

[8] Kroeze R Guo Y and Lev B L Dynamical Spin-Orbit Coupling of a Quantum Gas arXiv190408388v1 (2019)

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits

Joseacute Eladio Hernaacutendez VaacutezquezCentro Universitario UAEM Valle de Chalco UAEMex

It is assumed that the two z-components of a spin-12 denoted by uarr and darr codify a qubit Thus a linear chain of Nqubits is considered We propose a xx Hamiltonian that describes the linear chain of N qubits It is found that if thereexist a not null interaction between the two extreme qubits allocated each at the two opposite ends of the linearchain of N qubits then the probability of transfer of a single signal from one end to the other end of the chain is notnull

Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas

Alan Hirales AhuatzinUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea

Uno de los aspectos fundamentales de la mecaacutenica cuaacutentica es la posibilidad de tener superposicioacuten de estados dedos o varios subsistemas que interactuacutean entre siacute originando los estados con entrelazamiento Debido a los avancesexperimentales en tecnologiacuteas cuaacutenticas ha habido un creciente intereacutes en la posibilidad de observar dichos esta-dos superpuestos comuacutenmente conocidos como estados de gato Schrodinger (Schrodinger cat-states SCS) Dentrodel campo de la oacuteptica cuaacutentica existe los sistemas optomecaacutenicos para la generacioacuten de superposiciones linealesde estados coherentes en diversos procesos no lineales y en mediciones cuaacutenticas de no demolicioacuten El estudio ymanipulacioacuten de los SCS de estos sistemas posee muchas ventajas en la comunicacioacuten oacuteptica cuaacutentica

El presente trabajo estudiamos las correlaciones no claacutesicas de un sistema cuaacutentico compuesto por un campo decavidad (fotones) que interactuacutea con un espejo moacutevil (movimiento mecaacutenicos) para generar estados no claacutesicos entreambos subsistemas con acoplamiento bilineal entre ellos Nuestro objetivo es cuantificar las propiedades no claacutesicas atraveacutes del caacutelculo del nuacutemero de Schmidt y encontrar las condiciones de entrelazamiento entre los estados coherentesde una cavidad optomecaacutenica asiacute como visualizar los estados maacuteximamente entrelazados mediante la funcioacuten deWigner de cada grado de libertad Mediante la variacioacuten de frecuencias y dimensiones de ambos subsistemas sedeterminaron los respectivos grados de entrelazamiento de los mismos en base a su entropiacutea de entrelazamientoTambieacuten mostramos que los estados de nuacutemero cercano de un solo modo pueden prepararse realizando una medicioacutende la posicioacuten del espejo La evolucioacuten de la cavidad optomecaacutenica se realizoacute en condiciones dinaacutemicas y estaacuteticasdel hamiltoniano y de ello se obtuvieron sus estados de Fock asiacute como sus distribuciones de Wigner

Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo

Jorge G Hirsch1 S Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez Carlos4 D Villasentildeor1 S

Pilatowsky-Cameo1 L F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Hay un renovado intereacutes por describir y manipular sistemas de aacutetomos atrapados en interaccioacuten con el campo electro-magneacutetico [1] El Hamiltoniano de Dicke HD =ωadaggera+ω0 Jz+

2γpN Jx(adagger+a) tiene una dinaacutemica muy rica Empleando

estados coherentes se encuentra la dinaacutemica claacutesica asociada que presenta una transicioacuten de fase del estado basede normal a superradiante transiciones de fase de estados excitados en el espectro y presencia de caos estudiadacon las secciones de Poincareacute y los exponentes de Lyapunov[2] Con un meacutetodo de diagonalizacioacuten eficiente pode-mos describir la dinaacutemica cuaacutentica de sistemas con 200 aacutetomos y decenas de miles de autoestados[3] encontrandodiversos indicadores cuaacutenticos de caos Estos incluyen la estadiacutestica de la separacioacuten de primeros niveles vecinos lasredes de Peres la razoacuten de participacioacuten en la base de autoestados[4] el crecimiento a tiempos cortos del correladordesordenado en el tiempo (OTOC)[5] el agujero de correlacioacuten en la probabilidad de supervivencia[6] Para algunosde estos observables hemos encontrado descripciones analiacuteticas asociadas en ciertos casos a propiedades especiacuteficasde los estados y en otros universales

Referencias

[1] MA Bastarrachea-Magnani B Lopez-del-Carpio S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Scr 90 (2015) 068015 Invited Comment

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

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[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

30

[3] MA Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and JG Hirsch Phys Rev A 89 (2014) 032101 ibid Phys Rev A 89 (2014) 032102

[4] Miguel Angel Bastarrachea-Magnani Baldemar Loacutepez-del-Carpio J Chaacutevez- Carlos Sergio Lerma-Hernandez and Jorge G Hirsch Phys Scr

92 (2017) 054003

[5] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[6] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

Long-time semiclassical evolution of spin-like systems

Andrei KlimovUniversidad de Guadalajara

We analyze the stable and unstable evolution of large spin-like systems in the framework of a discretized TruncatedWigner Approximation which consists in an appropriate discrete sampling of the initial distribution on the two-dimensional sphere and propagation along classical trajectories and test the dependence of the time-scale where theclassical evolution describes the dynamics of a quantum system on the inverse spin length

Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica

Alejandro LancherosUniversidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

Se presenta un esquema de interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones de campos electromagneacuteticos externosusando transiciones Raman dependientes de la velocidad La intencioacuten es medir la aceleracioacuten gravitacional produ-ciendo superposiciones en el mismo estado interno atoacutemico pero con diferente estado de momento En este trabajose desarrolla un meacutetodo analiacutetico para el estudio de las transiciones no deseadas de manera sistemaacutetica a traveacutes dela Teoriacutea de Perturbaciones dependiente del tiempo para lo cual se realiza la expansioacuten de Dyson determinandouna serie de potencias de un paraacutemetro perturbativo que resuelve la ecuacioacuten de Schrodinger dependiente del tiem-po Se deducen tres paraacutemetros perturbativos del esquema y determinamos expresiones aproximadas que validamoscon soluciones numeacutericas Nuestros resultados nos permiten identificar paraacutemetros experimentales que inciden en lavisibilidad de las franjas de interferencia

Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons

Roberto de Jesuacutes Leoacuten MontielInstituto de Ciencias Nucleares

Entangled two-photon absorption spectroscopy (TPA) has been widely recognized as a powerful tool for revealingrelevant information about the structure of complex molecular systems However to date the experimental imple-mentation of this technique has remained elusive mainly because of two major difficulties First the need to performmultiple experiments with two-photon states bearing different temporal correlations which translates into the ne-cessity to have at the experimenterrsquos disposal tens if not hundreds of sources of entangled photons Second theneed to have a priori knowledge of the absorbing mediumrsquos lowest-lying intermediate energy level In this work weput forward a simple experimental scheme that successfully overcomes these two limitations By making use of atemperature-controlled entangled-photon source which allows the tuning of the central frequencies of the absorbedphotons we show that the TPA signal measured as a function of the temperature of the nonlinear crystal that gene-rates the paired photons and a controllable delay between them carries all information about the electronic levelstructure of the absorbing medium which can be revealed by a simple Fourier transformation

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Integrable model of a p-wave bosonic superfluid

Sergio Lerma-Hernaacutendez1 Jorge Dukelsky2Gerardo Ortiz3

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana2Instituto de Estructura de la Materia CSIC (Spain)

3Department of Physics Indiana University (USA)

Richardson-Gaudin models are a family of integrable models associated with a set of copies of a Lie algebra [12]Physical relevant models of interacting quantum many-body systems can be obtained from them Some examples arethe BCS model the central spin model and p-wave fermionic pairing models [34] After a brief introduction to theRichardson-Gaudin models we report our indings for a p-wave bosonic model for two bosonic species based on thesu(11) algebra As the fermionic model the bosonic counterpart displays a third order quantum phase transitionseparating a fragmented singlet pair condensate from a pair Bose superfluid Mean field calculations are comparedwith exact ones to illustrate the ability of the exact treatment for gaining deeper insights into the properties of thephysical system

Referencias

[1] J Dukelsky S Pittel and G Sierra Rev Mod Phys 76 643 (2004)

[2] G Ortiz R Somma J Dukelsky and S M A Rombouts Nucl Phys B 707 421 (2005)

[3] S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 82 224510 (2010)

[4] S Lerma H S M A Rombouts J Dukelsky and G Ortiz Phys Rev B 84 100503(R) (2011)

Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica deanillo

A Loacutepez-Vaacutezquez1 Y M Torres1 MS Billioacuten1 W M Pimenta1 JA Franco-Villafantildee2 E Goacutemez1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute2CONACYT-Instituto de Fiacutesica Universidad Autoacutenoma de San Luis Potosiacute

En nuestro laboratorio trabajamos con mediciones de gravedad usando interferometriacutea atoacutemica Con esta teacutecnicamedimos la fase de interferencia entre los aacutetomos debido al campo gravitacional el cual estaacute dado por ∆ϕ = 2kgT 2

donde T es el tiempo en caiacuteda libre de los aacutetomos Por lo tanto para mejorar la medicioacuten gravimeacutetrica proponemosaumentar el tiempo en caiacuteda libre mediante oscilaciones de Bloch Proponemos ocupar una cavidad de anillo conun perfil plano y generar una red de difraccioacuten para los aacutetomos Esta red tendraacute la particularidad de cambiar laposicioacuten de la onda estacionaria respecto a la posicioacuten de los aacutetomos sin mover fiacutesicamente la cavidad En estetrabajo presentamos el disentildeo y caracterizacioacuten de la cavidad de anillo la cual tiene dos espejos esfeacutericos y dosplanos de alta reflectividad tambieacuten cumple con las restricciones geomeacutetricas impuestas por la caacutemara de vaciacuteo ytiene un perfil plano unidimensional el cual se logra mediante la suma en intensidad de dos modos Hermite Gauss(HG) HG00 y HG10 oacute HG01 El laacuteser se amarra mediante la teacutecnica de Pound-Drever-Hall y se encuentra aisladamecaacutenica y teacutermicamente

Ultracold spinor systems in quantum optical latticesKaren Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez

Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Ultracold bosonic atoms can possess spin degrees of freedom when they are trapped in optical lattices and they aredescribed using the extended Bose-Hubbard Model [1] Recent experiments of spinor systems in high reflectanceoptical cavities have already been conducted [2] We present a theoretical model which extends these paradigms bydescribing spin ultracold atoms in an optical lattice inside an optical cavity in the 2D strong interactions regime [3][4] We use exact diagonalization to study quantum phase transitions and their ferromagnetic or antiferromagneticnature as well as the spontaneous symmetry breaking associated to them

Referencias

[1] L de Forges de Parny F Heacutebert V G Rousseau and G G Batrouni Physical Review B 88 104509 (2013)

[2] M Landini N Dogra K Kroeger L Hruby T Donner and T Esslinger Physical Review Letters 120 223602 (2018)

[3] S F Caballero-Benitez G Mazzucchi and I B Mekhov Physical Review A 93 063632 (2016)

[4] S F Caballero-Benitez and I B Mekhov Physical Review Letters 115 243604 (2015)

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador dedominios magneacuteticos

Christian Jesus Madrontildeero CarvajalInstituto de Fiacutesica

Con el propoacutesito de establecer la persistencia de la magnetizacioacuten local en redes con desorden estructural en 2Dinvestigamos la dinaacutemica temporal de dominios magneacuteticos inicialmente localizados dispuestos en un potencial re-sultante de la superposicioacuten de una trampa armoacutenica no homogeacutenea y una red cuadrada en 2D Los dominios estaacutenrepresentadas por las dos componentes hiperfinas de un condensado espinorial de aacutetomos de 87 Rb separados espa-cialmente que evolucionan bajo la influencia de un desorden no correlacionado de amplitud variable El superfluidodescrito a nivel de campo medio a traveacutes de la ecuacioacuten de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo exhibe la reduc-cioacuten de la magnetizacioacuten para pequentildeas amplitudes de desorden a la vez que muestra la persistencia de los dominiosmagneacuteticos para amplitud de desorden grande

About the spectrum of the Rabi model

Felix H Maldonado-VillamizarCONACYT-INAOE

In this work we show some of the features of the spectrum of the Rabi model Using a modified Rabi model withan additional parameter we show the behavior of the energy distribution and some special limits which lead tointeresting physical situations

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Luis Alberto MendozaInstituto de Fiacutesica

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento

Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza FierroFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Introduccioacuten El experimento de Stern-Gerlach (ESG) fue concebido para probar la birrefringencia magneacutetica de gashidroacutegeno asiacute como un experimento crucial para elegir entre la teoriacutea claacutesica de Larmour y la antigua teoriacutea cuaacuten-tica de Sommerfeld-Debye Este experimento proveyoacute evidencia experimental para el posterior sostenimiento delconcepto de espiacuten el cual es fundamental para explicar la estabilidad atoacutemica de la materia A diacutea de hoy el ESG esmayoritariamente descrito por aproximaciones semiclaacutesicas de hecho estas aproximaciones son las maacutes encontradasen los libros de texto Un problema de estos modelos es que tratan los grados externos de libertad (la posicioacuten) delas partiacuteculas de manera claacutesica asignaacutendoles trayectorias predeterminadas antes de que la medicioacuten sea realizadaen la pantalla detectora del aparatoMetodologiacutea La evolucioacuten del sistema cuaacutentico de las partiacuteculas se obtendraacute a partir de la aplicacioacuten del operadorde evolucioacuten eminusiH tħh a un estado cuaacutentico inicial definido sobre un espacio de Hilbert dado por un producto ten-sorial de los espacios de Hilbert asociados a los grados de libertad de la partiacutecula Los grados internos de libertadson representados por una superposicioacuten generalizada de estados propios de Sz Los grados externos de libertad sonrepresentados por un paquete de ondas Gaussiano Para la aplicacioacuten del operador de evolucioacuten se utiliza la me-todologiacutea de la factorizacioacuten del operador de evolucioacuten descrita por Garciacutea y Areacutevalo [1] Para la aplicacioacuten de los

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operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

30

operadores resultantes de la factorizacioacuten a paquetes de onda Gaussianos se emplea la metodologiacutea desarrollada porBlinder [2] La entropiacutea de Von Neumann es utilizada para cuantificar el enredamiento entre los grados de libertadde las partiacuteculas Para obtener la forma de las amplitudes de probabilidad para la superposicioacuten general de espiacuten esutilizada la expresioacuten general para dos magnetos consecutivos y para espines arbitrarios desarrollada por Tekin [3]Resultados A traveacutes de nuestro tratamiento generalizado encontramos una expresioacuten general que permite obtener laevolucioacuten temporal de partiacuteculas de espiacuten polarizado arbitrario en el experimento de Stern-Gerlach Dicha expresioacutenreproduce exactamente el resultado teoacuterico obtenido por Beniacutetez et Al [5] para partiacuteculas de espiacuten polarizado 12Utilizando esta expresioacuten geneacuterica se estudia la cantidad de enredamiento para las posibles polarizaciones de loscasos de espiacuten 12 1 y 32 en funcioacuten del aacutengulo θ entre el polarizador (primer magneto) y el magneto del aparato(segundo magneto)Conclusiones Nuestra investigacioacuten que ha sido recientemente publicada en [4] arroja las siguientes conclusiones(1) Se ha obtenido una expresioacuten geneacuterica que permite calcular la evolucioacuten temporal del estado cuaacutentico de partiacute-culas de espiacuten arbitrario y polarizado en el campo magneacutetico del ESG (2) Este trabajo constituye una generalizacioacutenal trabajo de Beniacutetez et al [5] por lo tanto a partir de nuestro trabajo pueden derivarse sus resultados (3) Elhecho de utilizar espiacuten polarizado en el ESG es equivalente a utilizar dos magnetos consecutivos en el aparato (4) lainteraccioacuten entre partiacuteculas y campo magneacutetico resulta en un enredamiento cuaacutentico entre los grados de libertad delas partiacuteculas (5) Ante la configuracioacuten de dos magnetos la cantidad de enredamiento depende de (i) el aacutengulo derotacioacuten entre los magnetos cuando ambos son alineados respecto a un eje comuacuten Este comportamiento es obser-vado en las graacuteficas de la fig 1 donde se muestra la variacioacuten de la cantidad de enredamiento en funcioacuten del aacutengulode rotacioacuten θ Ademaacutes puede observarse que no existe enredamiento cuaacutentico cuando el aacutengulo entre magnetos esun muacuteltiplo entero de π radianes (ii) la polarizacioacuten del espiacuten en cuestioacuten Se muestra que la maacutexima cantidad deenredamiento (E = 1) es alcanzada soacutelo por las polarizaciones |s nsrang = |

12 plusmn

12 rang |1plusmn1rang (6) con un tratamiento

totalmente cuaacutentico el estado del sistema no adquiere valores predeterminados para los grados de libertad antes dela medicioacuten (7) la matriz de densidad del sistema exhibe una reduccioacuten de los elementos no diagonales (coheren-cias) acorde al proceso de medicioacuten (8) De nuestro tratamiento puede inferirse que el ESG funciona como aparatogenerador de enredamiento y donde el proceso de medicioacuten no es realizado en el campo magneacutetico maacutes bien en lapantalla detectora

Referencias

[1] Garciacutea P C and Areacutevalo L M Phys Scrip 75(2)185 (2007)

[2] Blinder SM Am J Phys 36 525 (1968)

[3] Tekin B Eur J of Phys 37(3)035401 (2016)

[4]Mendoza Fierro JA and Areacutevalo Aguilar LM Eur Phys J Plus 134 82 (2019)

[5] Beniacutetez E Areacutevalo L M and Piceno E Eur J of Phys 38(2)025403 (2017)

Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en elmodelo de Jaynes-Cummings

Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa1 Jorge Andreacutes Anaya Contreras1 Arturo Zuacutentildeiga Segundo1 Heacutector M Moya Cessa2

1Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas Instituto Politeacutecnico Nacional2Coordinacioacuten de Oacuteptica Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica

Mediante el concepto de aacutetomo virtual [1]mostramos en la interacccioacuten aacutetomo-campo es posible utilizar la desigual-dad de Araki-Lieb [2] aunque el campo o el aacutetomo se encuentren descritos inicialmente por estados mezclados

Referencias

[1] JA Anaya-Contreras H M Moya-Cessa A Zuacutentildeiga-Segundo Entropy 21 49 (2019)

[2] H Araki EH Lieb Commun Math Phys 18 160ndash170(1970)

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos

R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd de Meacutexico Meacutexico

Los fenoacutemenos de transporte estaacuten presentes en diferentes campos de la investigacioacuten Los ejemplos maacutes comunesde anaacutelisis de transporte se ven en campos de la fiacutesica la biologiacutea y la quiacutemica En particular el transporte de energiacuteaen sistemas fotosinteacuteticos ha despertado gran intereacutes debido a la posibilidad de implementar los principios fiacutesicosfundamentales de eacuteste en el disentildeo de sistemas artificiales de captacioacuten de luz

La observacioacuten y control del transporte de energiacutea generalmente se ha obtenido de forma teoacuterica y vista mediantesimulacioacuten en entornos digitales Desde el punto de vista experimental no se habiacutea presentado hasta recientementeViciani et al [1] mostraron una mejora en el transporte de energiacutea en cavidades de fibras oacutepticas Biggerstaff et al[2] demostraron un aumento en la eficiencia de transporte de una red de guiacutea de onda grabada por laacuteser Lo anteriordenotando un gran intereacutes por mostrar tanto teoacuterico como experimentalmente este fenoacutemeno

Dado que muchos sistemas presentes en distintas disciplinas pueden ser modelados mediante sistemas compuestospor osciladores armoacutenicos incluyendo el transporte asistido por ruido [3] el transporte perfecto de energiacutea entreotros es posible emplear el principio de la computadora analoacutegica para simular y observar las dinaacutemicas de estosfenoacutemenos

Ya que una computadora analoacutegica es en esencia un circuito electroacutenico en el cual todos los elementos electroacute-nicos pasivos estaacuten interconectados de modo tal que las variables disponibles obedecen una relacioacuten matemaacutetica yadefinida En este trabajo se disentildea un circuito electroacutenico analoacutegico proveniente de una analogiacutea claacutesica-cuaacutentica quemuestra la dinaacutemica de la transferencia de energiacutea de excitacioacuten en un sistema de captacioacuten de luz fotosinteacutetico [4]del complejo LH2 de la bacteria purpura

Referencias

[1] Viciani S Lima M Bellini M amp Caruso F Observation of Noise-assisted transport in an all-optical cavity-based network Phys Rev Lett

115 083601 (2015)

[2] Biggerstaff D N et al Enhancing quantum transport in a photonic network using controllable decoherence Arxiv150406152v1 (2015)

[3] Quiroz-Juaacuterez M A et al Emergence of a negative resistance in noisy coupled linear oscillators EPL (Europhysics Letters) 2017 vol 116

no 5 p 50004

[4] Cheng Y C Silbey Robert J Coherence in the B800 ring of purple bacteria LH2 Phys Rev Lett 2006 vol 96 no 2 p 028103

Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity

Diego Morachis GalindoCentro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Quantum optomechanics paves the way towards quantum control of mechanical motion via radiation pressure inter-action and can also be used to test quantum mechanics at the mesoscopic level On the other hand geometric phasesoffer an interesting way of understanding both classical and quantum phenomena and represent a promising toolfor quantum computation Our system consists of an optical cavity lased from one side which contains a moveabledielectric membrane inside which permits the passage of photons between the left and right hand sides We considermembranersquos position and phase shift as control variables which form closed paths in parameter space and calculatethe corresponding geometric phase it is shown that the geometric phase consists of two terms one proportional tothe total number of photons and the the other is proportional to a path dependent integral The relation betweenthe geometric phase and Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) interferometry has also been explored It is shown thatthe geometric phase is constant only in a certain region of a membranersquos position and oscillation amplitude map theregion where it is not constant matches the region where the typical LZS oscillation pattern manifests

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediantepeliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina

Luis Felipe Morales CurielUNIVERSIDAD NACIONAL AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

El mecanismo molecular del transporte de energiacutea en los sistemas fotosinteacuteticos ha sido un tema central en la me-caacutenica cuaacutentica debido al gran intereacutes por comprender la coherencia electroacutenica a largo plazo en los complejosmoleculares responsables de la captura y el transporte de energiacutea del sol En los uacuteltimos antildeos se han llevado a cabouna gran cantidad de experimentos que implican el transporte de excitaciones inducidas por luz coherente utilizan-do laacuteseres cuyas propiedades son muy diferentes de la luz recibida por estos sistemas en condiciones naturales sinembargo la comprensioacuten de este fenoacutemeno utilizando luz incoherente es muy limitada En este trabajo se propo-ne un modelo de 500 cromoacuteforos de cianina en forma de agregados J en una peliacutecula delgada de dos dimensionesutilizando una construccioacuten de ladrillos El uso de los agregados J es debido a su gran potencial para disentildeo denuevos dispositivos fotoacutenicos debido al pequentildeo desplazamiento de Stokes y la eficiente trasnferencia de energiacuteaque presentan a lo largo del complejo molecular sin mencionar el pequentildeo impacto econoacutemico que representanLa dinaacutemica de la transferencia de energiacutea en sistemas fotosinteacuteticos necesita analizarse como un sistema abiertodonde la interaccioacuten del complejo fotosinteacutetico con el ambiente usualmente es no Markoviana Sin embargo eneste trabajo se desea entender el fenoacutemeno del transporte de energiacutea de forma cualitativa por lo que se proponeun modelo Markoviano minimalista que aunque es una representacioacuten sencilla nos permite capturar la fiacutesica deltransporte de energiacutea Para esto se asume que la interaccioacuten entre los dos sistemas puede ser modelado median-te la ecuacioacuten maestra de Lindblad para la matriz de densidad part ρ

part t = minusiħh [Hsρ] + Ldeph[ρ] + Ldiss[ρ] + Lsink[ρ]

donde Ldeph[ρ] =sumN

i=1 2γi(|iranglangi|ρ|iranglangi| minus12|iranglangi|ρ) describe el proceso de desfase que atenuacutea la coherencia

entre distintos sitios a una rapidez de γi El tercer teacutermino describe el mecanismo en que la excitacioacuten es perdi-da en el ambiente a una cierta rapidez sin embargo la vida media del excitoacuten es usualmente maacutes largo que elfenoacutemeno de transporte de intereacutes por lo que este teacutermino asume un valor de 0 Finalmente el tercer teacuterminoLsink[ρ] =

sumNi=1 2Γsink(|sinkranglangk|ρ|kranglangsink| minus 1

2|kranglangk|ρ) describe un sumidero que baacutesicamente representa el cen-tro de reaccioacuten donde la energiacutea es transportada hasta este punto para ser convertida a energiacutea uacutetil a una velocidadde Γsink Para la representacioacuten de las condiciones iniciales la forma tiacutepica de describir una excitacioacuten localizada esρlocal = |iranglangi| sin embargo este tipo de excitacioacuten es poco realista ya que la longitud de onda es demasiado larga(475 nm) para excitar una sola moleacutecula de solo 9 nm por lo que se considera una forma de excitacioacuten maacutes realistaρincoh =

sumNi=1 pi |eiranglangei | donde esta excitacioacuten describe un comportamiento similar a la excitacioacuten por medio de luz

solar Por otro lado es posible considerar una excitacioacuten hecha por una fuente de luz coherente como un laacuteser obte-niendo una superposicioacuten de estados excitados ρcoh =

sumNi=1

sumNj=1p

pip

p j |eiranglange j | En la simulacioacuten se utilizoacute el Γsink

que presentara una mejor eficiencia en el transporte de energiacutea para los tres tipos de excitacioacuten En la simulacioacutense encontroacute que la excitacioacuten incoherente presenta mejores resultados a largas distancias en comparacioacuten con losotros dos tipos de excitacioacuten este resultado muestra la robustez que presentariacutean los agregados J en el disentildeo dedispositivos solares

Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidioatoacutemico

Heacutector Jair Morales GoacutemezLaboratorio Nacional de Materia Cuaacutentica Instituto de Fiacutesica de la UNAM

Presentamos un estudio sobre la herencia de la estructura de los haces de bombeo hacia la luz generada a traveacutes delmezclado de cuatro ondas en un gas de rubidio caliente En nuestro trabajo uno de estos haces tiene una estructurade tipo Mathieu mientras que el otro tiene un perfil Gaussiano Nuestro estudio se centra en la transmisioacuten delmomento angular orbital (OAM) mediante el proceso no lineal a la luz parameacutetrica Demostramos que el modooriginal impreso sobre la luz de bombeo se transfiere completamente Por otra parte analizamos su estructura defase con un interferoacutemetro de Michelson ligeramente desalineado en donde demostramos tambieacuten la herencia decarga topoloacutegica en el arreglo de voacutertices sobre el haz generado Nuestros resultados constituyen un paso hacia elentendimiento del OAM como variable local con luz no lineal y de origen atoacutemico

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados

Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B KlimovCentro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieriacuteas Universidad de Guadalajara

Consideramos la dinaacutemica cuaacutentica de dos espines acoplados Este sistema se puede mapear a dos tipos de espaciosde fase a) el producto directo de dos espacios de fase correspondientes a cada espiacuten (de tamantildeo fijo) b) espacio defase de espiacuten de tamantildeo variable Estas descripciones son totalmente isomorfas en el caso del mapeo dinaacutemico exactoSin embargo en el liacutemite semiclaacutesico (espines grandes) la evolucioacuten aproximada en cada una de las representacionesya no es equivalente En este trabajo discutimos las ventajas y desventajas de estas dos descripciones Los resultadosde la aproximacioacuten semiclaacutesica en cada uno de estos espacios de fase los comparamos entre siacute y con el caacutelculo exactopara un ejemplo de acoplamiento sencillo H = Sz1otimesSz2 que sin embargo ya contiene la mayoriacutea de las caracteriacutesticaspropias de una dinaacutemica no lineal

Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization

Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero BeniacutetezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present the zero-temperature phase diagram of a minority atomic impurity immersed in a vortex lattice formed bya second Bose-Einstein species New kind of dynamcis arises by virtue of the Tkachenko modes leading to an effectiveextended Bose-Hubbard model for the minority component [1] The additional terms are a long range density-densityinteraction and a density dependent hopping parameter Using exact diagonalization techniques [2][3] we investi-gate the particular behavior of relevant observables for the impurities in one and two dimensions we constrast ourresults with estimations via Gutzwiller ansatz [4]

Referencias

[1] RH Chaviguri T Comparin M Di Liberto and M A Caracanhas Density-dependent hopping for ultracold atomos immersed in a Bose-

Einstein-condensate vortex lattice Phys Rev A 97 023614 (2018)

[2] R Roth and K Burnett Phase diagram of bosonic atoms in two-color superlattices Phys Rev A 68 023604 (2003)

[3] J M Zhang and R X Dong Exact diagonalization the Bose-Hubbard model as an example Eur J Phys 31 591-602 (2010)

[4]M Lewenstein A Sanpera and V Ahufinger Ultracold atoms in optical lattices simulating quantum many-body systems Oxford University

Press 2012

Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas

Erasto Ortiz 1 Cesar Bertoni1 Arturo Zurita1 Rigoberto Castro2Roberto Ramirez3 Hector Cruz1 Alfred UrsquoRenCortes1

1ICN-UNAM2Universidadd de Guanajuato3CIO

Presentamos avances experimentales y simulaciones del estado de dos fotones generados mediante SFWM (Spon-taneus Four Wave Mixing) en una cavidad de microesfera Estudiamos las propiedades Espectro-Temporales de lasparejas de fotones emitidos dentro de la cavidad

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT

Alejandro Padroacuten-Godiacutenez1 Alejandro Padroacuten Godiacutenez13 Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara23

1Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnologiacutea Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Circuito Exterior SN CdUniversitaria Coyoacaacuten 04510 Ciudad de Meacutexico

2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Luis Enrique Erro No 1 Santa Mariacutea Tonantzintla Puebla- Meacutexico 728403Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Tecnoloacutegico de Monterrey Monterrey 64849 Nuevo Leoacuten Meacutexico

Presentamos coacutemo es el comportamiento en reflectancia y transmitancia en un dispositivo oacuteptico formado por un parde peliacuteculas delgadas a partir de una estructura compuesta por medios dieleacutectricos dopados conocido como dimercuando la incidencia es angular Las peliacuteculas delgadas tienen peacuterdida o ganancia lineal efectiva respectivamente yademaacutes presentan una respuesta que depende de la direccioacuten de propagacioacuten o bidireccional asimeacutetrica provocandouna simetriacutea de tipo PT Este dispositivo es parte de un sistema que busca la generacioacuten de electrones entrelazadospara generacioacuten de claves aleatorias seguras Se han realizado estudios y anaacutelisis de este tipo de estructuras parapresentar reflectividad unidireccioacutenal no reciprocidad invisibilidad por mencionar algunos con la finalidad de di-sentildeo y construccioacuten de diodos oacutepticos que pueden utilizarse en una fuente generadora de fotones entrelazados Lasensibilidad de este tipo de dispositivos puede verse afectada por alguna retroalimentacioacuten de radiacioacuten electromag-neacutetica o cargas estaacuteticas ademaacutes de sus propiedades electro-oacutepticas lo que reduce de la vida uacutetil de la fuente [1] Enuna aplicacioacuten a distancia o remota como la que buscamos sabemos que su eficiencia y vida uacutetil de los componentesson fundamentales La simetriacutea-PT se refiere a invariancia ante reflexioacuten espacial y temporal provista por potencialescomplejos que cumplen la propiedad V (x) = minusV (x)lowast [2] rompen la bidireccionalidad de sistemas cuaacutenticos por con-siderar fuentes y sumideros En este trabajo inspirados en la oacuteptica de sistemas no-Hermiacuteticos [3] proponemos ladependencia angular en un dimer utilizando estructuras con simetriacutea-PT basadas en peliacuteculas delgadas dopadas querompen la simetriacutea de reflexioacuten estaacutendar de los dispositivos oacutepticos pasivos utilizando la metodologiacutea de matrices detransferencia Para este estudio empleamos siacutelice industrial con iacutendice de refraccioacuten de nr=1548 y Kp=0548 en suparte compleja con un grosor de cada capa de 660 [nm] optimizado a resonancia de longitud de onda 1550 [nm]Como conclusiones de trabajo mostramos los resultados de la Reflectancia y la Transmitancia con la dependenciaangular tomando en cuenta las interfases entre medios y la diferencia entre un dimer con simetriacutea-PT y otro concapas pasivo-peacuterdida [4]

Referencias

[1] Hodgson D Olsen B ldquoProtecting Your Laser Dioderdquo ILX Lightwave Corporation (2003)

[2] Bender CM Boettcher S ldquoPT-symmetric quantum mechanicsrdquo Phys Rev Lett80 5243 (1998)

[3] Feng L et al ldquoExperimental demonstration of a unidirectional reflectionless PT metamaterialrdquo Nature Materials 12 108-113 (2013)

[4] Shramkova O V Tsironis G P ldquoScattering properties of PT-symmetric layered periodic structures J Opt 18 (2016)

Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a singlenonstationary cavity mode

Alejandro ParedesInstituto de Ciencias Fiacutesicas - Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a simple version of the dynamical Casimir effect in a single electromagnetic cavity mode containing a Kerrmedium and a two-level atom We obtain approximate expressions for the time-evolution operator valid at short timesandor low average photon number We have found an interplay between the effect of the nonlinear Kerr mediumwhich is to decrease the growth of photon generation from the vacuum state and that of the two-level atom whichis to increase the photon generation We explore an ample range of Hamiltonian parameters going from the resonantto the dispersive regimes

Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de RydbergAsaf Paris Mandoki

Instituto de Fiacutesica UNAM

Los aacutetomos en estados altamente excitados tambieacuten conocidos como aacutetomos de Rydberg presentan una fuerte inter-accioacuten de origen dipolo-dipolo entre ellos comparada con la interaccioacuten entre aacutetomos en estado base Al acoplar luza estos estados podemos crear medios oacutepticos cuya no linealidad es observable auacuten a niveles de unos cuantos foto-nes Bajo condiciones de Transparencia Inducida Electromagneticamente con estados de Rydberg la interaccioacuten entrefotones abre la posibilidad de crear diversos estados no claacutesicos de luz En este trabajo discutiremos los esfuerzosrealizados siguiendo esta liacutenea de investigacioacuten para crear trenes ordenados de fotones

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment

E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo AguilarFacultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

The Stern-Gerlach Experiment is one of the foundational experiments in quantum physics The most notable cha-racteristic that this experiment possesses is the naturality with that it makes apparent the property of internal spinof quantum systems We must remark however that are its extraordinary capabilities to generate quantum correla-tions that allow this phenomenon to manifest These properties have made the Stern-Gerlach Experiment hold animportant place in both the teaching and advancement of quantum mechanics The work presented here has beenpublished in [1] Here we precisely occupy ourselves with the study of the correlations between internal and externaldegrees of freedom present in the Stern-Gerlach Experiment The quantum nature of these correlations is of para-mount relevance In this way the quantum nonlocality of the Stern-Gerlach Experiment not previously presented isrevealed We base our analysis in the proposal of a completely quantum model for the evolution of the state of the ato-mic beam traversing the Stern-Gerlach Experiment [2] With this we obtain an analytical expression of the quantumcorrelation function in phase space that is in turn obtained from redefining the Banaszek-Woacutedkiewicz correlation [3]

Referencias

[1] E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero and L M Areacutevalo Aguilar Entropy 20 299 (2018)

[2] E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 025403 (2017)E Beniacutetez Rodriacuteguez L M Areacutevalo Aguilar

and E Piceno Martiacutenez Eur J Phys 38 069501 (2017)

[3] K Banaszek and K Woacutedkiewicz Phys Rev Lett 82 (10) 2009-2013 (1999)

Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos

Sauacutel Pilatowsky-Cameo1 Jorge G Hirsch1 Sergio Lerma-Hernaacutendez2 MA Bastarrachea-Magnani3 Jorge Chaacutevez

Carlos4 David Villasentildeor1 Lea F Santos51Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

2Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana3Department of Physics and Astronomy Aarhus University

4Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico5Department of Physics Yeshiva University

Resulta de mucha utilidad estudiar el comportamiento de sistemas cuaacutenticos a traveacutes del espacio fase Eacuteste permi-te visualizar efectos de localizacioacuten particularmente cuando se trabaja con estados coherentes El formalismo deWigner posibilita trabajar en este esquema pero puede suponer caacutelculos difiacuteciles cuando se trabaja en sistemas cu-yo espacio de Hilbert tiene dimensiones grandes Cuando lo que interesa es el comportamiento de observables atiempos cortos y se cuenta con un liacutemite claacutesico para los sistemas es posible aproximar la evolucioacuten cuaacutentica delas cuasi-distribuciones de probabilidad con la evolucioacuten dada por los Hamiltonianos claacutesicos Esto se conoce comola aproximacioacuten de la Wigner truncada (TWA) Con esto los promedios en el espacio fase se pueden calcular pormeacutetodos de Monte-Carlo siguiendo las trayectorias claacutesicas de millones de puntos [4] Se utilizan estos meacutetodos paraestudiar el comportamiento de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke [1] que describe la dinaacutemicade sistemas de muchos aacutetomos con interacciones simples [2] Tambieacuten se analiza el correlador de fidelidad desorde-nado en el tiempo (FOTOC) que ha despertado intereacutes por su relacioacuten con las dinaacutemicas caoacuteticas [4]

Referencias

[1] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor MA Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 (2019)

012218

[2] J Chavez-Carlos M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernandez and J G Hirsch Phys Rev E 94 (2016) 022209

[3] Jorge Chaacutevez-Carlos B Loacutepez-del-Carpio Miguel Angel Bastarrachea- Magnani Pavel Straacutensky Sergio Lerma-Hernaacutendez Lea F Santos and

Jorge G Hirsch Phys Rev Lett 122 (2019) 024101

[4] J Schachenmayer A Pikovski and A M Rey Phys Rev X 5 (2015) 011022

26

A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

29

Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurementsCarlos Pineda

Instituto de Fisica

We present a quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements in a multiparticle system based solelyon what might be physically measured For the case of coarse graining we assume that the detectors can measureonly randomly selected particles with a physically motivated distribution For the case of fuzzy measurements weassume that the detectors might be placed incorrectly leading to misidentification of some particles In the space ofstates both situations induce completely positive maps that lead to a shrinking of the state space These maps arestudied in detail physical quantities such as the measurable entanglement (and thus the ability to perform tasks suchas teleportation) and purity are considered In addition by considering the symmetries and spectra of the maps wecalculate the shrinking rate of the space of states Finally we study the many particle limit and find that only anexponentially small subset of the state space is observable if one has imperfect detectors In the limit of infiniteparticles this set coincides with the many particle coherent states and thus we call this subset the classical space

Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendoemisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica

Guillermo Javier Preisser BeltraacutenUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Estimamos el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisiones del modo estimu-lado de una cavidad oacuteptica al cual se encuentra acoplado el aacutetomo Logramos esto haciendo un gran nuacutemero detrayectorias cuaacutenticas en las cuales tomando un registro del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y emisiones de la ca-vidad logramos obtener distribuciones de probabilidad que nos relacionan la probabilidad de obtener cierto nuacutemerode emisiones espontaacuteneas para un nuacutemero fijo de emisiones de la cavidad Finalmente estudiamos la correlacioacutenentre el nuacutemero de emisiones espontaacuteneas y de la cavidad para un tiempo fijo y estudiamos como variacutea con respectoel ancho de liacutenea de la cavidad

Deep learning-based super-resolution imagingM A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel

Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Cd Mx Meacutexico

El aprendizaje automaacutetico o machine learning es un campo de la inteligencia artificial que busca dotar a las maacutequinasde la capacidad de aprender es decir la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experien-cias en lugar de programarlas expliacutecitamente [1] Desde hace algunos antildeos el machine learning se ha convertidoen el foco de un nuacutemero creciente de contribuciones en las cuales se intentan utilizar las ventajas que ofrecen susalgoritmos para resolver diversos problemas particularmente la clasificacioacuten y el reconocimiento de patrones sonejemplos destacados en los que estos algoritmos constituyen una poderosa herramienta (deteccioacuten de objetos iden-tificacioacuten de rostros autenticacioacuten biomeacutetrica siacutentesis de voz) En este trabajo se presenta un algoritmo de machinelearning para reconstruir la distribucioacuten del campo inicial de fuentes microscoacutepicas de luz a partir del campo finalde intensidades En este proceso interviene un algoritmo de regresioacuten no lineal basado en Deep Learning compues-to por redes neuronales artificiales multicapa que descubren la estructura intriacutenseca del conjunto de datos para laextraccioacuten de caracteriacutesticas modelado y regresioacuten de los datos El conjunto de imaacutegenes para el entrenamiento segenera por simulacioacuten numeacuterica para distribuciones aleatorias del campo inicial A partir de una red neuronal con-volucional (CNN) se extraen los vectores de caracteriacutesticos de las imaacutegenes de intensidades que posteriormente sonintroducidos en una segunda red neuronal para el ajuste de sus pesos sinaacutepticos Enfatizamos que el objeto de entra-da a la red neuronal es simplemente la imagen de intensidades sin pre-procesamiento Despueacutes del entrenamientoel algoritmo es capaz de predecir la posicioacuten y forma de las fuentes de luz en el campo inicial para una imagen deintensidades dada Nuestro algoritmo sugiere una poderosa herramienta para aplicaciones como ldquooptical imagingrdquo[2] ldquoghost imagingrdquo [3] ldquomicrocospyrdquo [4] entre otras

Referencias

[1] LeCun Y Bengio Y amp Hinton G (2015) Deep learning Nature 521(7553) 436

[2] Rivenson Y Zhang Y Guumlnaydın H Teng D amp Ozcan A (2018) Phase recovery and holographic image reconstruction using deep learning

in neural networks Light Science amp Applications 7(2) 17141

[3] Lyu M Wang W Wang H Wang H Li G Chen N amp Situ G (2017) Deep-learning-based ghost imaging Scientific reports 7(1) 17865

[4] Rivenson Y Goumlroumlcs Z Guumlnaydin H Zhang Y Wang H amp Ozcan A (2017) Deep learning microscopy Optica 4(11) 1437-1443

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos

Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez1 Roberto de J Leoacuten-Montiel1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Es bien sabido que en un sistema cuaacutentico cerrado se puede describir con un Hamiltoniano hermiacutetico es decir conun espectro real y evolucioacuten unitaria Sin embargo la hermiticidad resulta ser una propiedad restrictiva para siste-mas cuaacutenticos generales Es posible debilitar esta caracteriacutestica preservando auacuten las propiedades fiacutesicas del sistema[1] Recientemente los sistemas compatibles con el operador de paridad-inversioacuten temporal (PT-simeacutetricos) han sidoestudiados e implementados experimentalmente de manera exitosa [2-4]Por otro lado los aislantes topoloacutegicos son sistemas conductores en los bordes y aislantes en el centro caracteriacutesticadebida a la simetriacutea de la red que ademaacutes es robusta ante deformaciones de la misma En fotoacutenica este tipo desistemas se obtuvieron primero al aplicar grandes campos magneacuteticos y posteriormente se desarrollaron modelosque mostraban estados de borde con un campo magneacutetico nulo [5]Es entonces de intereacutes preguntarse si pueden existir sistemas cuaacutenticos en los que la proteccioacuten topoloacutegica siga exis-tiendo o no una vez que el sistema deja de ser compatible con el operador PT En este trabajo se muestra una posibleaplicacioacuten de un sistema PT-simeacutetrico en un aislante topoloacutegico de Haldane se estudia la transicioacuten de fase de rom-pimiento de la simetriacutea y coacutemo esto afecta en la proteccioacuten topoloacutegica en la red con distintas terminaciones Comoresultado principal se muestra que despueacutes de un valor determinado de tasa de decaimiento el sistema deja de teneruna proteccioacuten topoloacutegica

Referencias

[1] Bender C M (2005) Introduction to PT-symmetric quantum theory Contemporary physics 46(4) 277-292

[2] C M Bender and S Boettcher Phys Rev Lett 80 5243 (1998)

[3] L Feng R El-Ganainy and L Ge Nat Photon 11 752 (2017)

[4] R El-Ganainy et al Nat Phys 14 11 (2018)

[5] Haldane FDM Phys Rev Lett 61 2015-2018 (1988)

Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential

Rosa Mariacutea Reyes GarciacuteaCentro de investigacioacuten y de estudios avanzados del instituto politeacutecnico nacional

The trigonometric Rosen-Morse (TRM) potential is used to generate new exactly solvable potentials using second-order supersymmetric transformations by exploring all the possible combinations of the two factorization energiesthat lead to a real final potential the so-called real complex and confluent cases From these only the real case hasbeen partially analyzed in the past leaving unexplored the situation when the factorization energies do not belongto the spectrum of the TRM potential We not only will reproduce some of the results reported in the literature butwe will go beyond to complete the study for the real case we will develop the complex case in full and we will studypartially the confluent case by considering only the situation when the factorization energy belongs to the energyspectrum in the last case

Static analogues of driven phases of matter

Brahyam Riacuteos Saacutenchez1 Boris Aacutenghelo Rodriguez2 Ian Mondragoacuten Shem3

1Departamento de Fiacutesica Cuaacutentica y Fotoacutenica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Coyoacaacuten Ciudad de Meacutexico2Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Antioquia Medelliacuten Colombia

3Department of physics Yale University New Haven Connecticut

Topological phases emerging from periodical driving of topological states exhibits physical properties that can notbe fully characterized by the same invariants studied in static topological systems[12] As a consequence is oftensaid this new phases are intrinsically time depended In our work we suggest that analogues of driven phases can becreated as time-independent eigenstates of matter interacting with quantum light[3] We illustrate our results by stud-ying a static analogue of a driven topological state the so-called Anomalous Floquet Anderson Insulator[4] Finallywe discuss how this states can be characterized by a geometric phase related to average photon number in the cavity

Referencias

[1] Mark S Rudner Netanel H Lindner Erez Berg and Michael Levin Anomalous edge states and the bulk-edge correspondence for periodically

driven two-dimensional systems Phys Rev X 3 (2013) 031005

28

[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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[2] A Goacutemez-Leoacuten and G Platero Floquet-bloch theory and topology in periodically driven lattices Phys Rev Lett110 (2013) 200403

[3] Torsten Karzig Charles-Edouard Bardyn Netanel H Lindner and Gil Refael Topological polaritons Phys Rev X 5 (2015) 031001

[4] Paraj Titum Erez Berg Mark S Rudner Gil Refael and Netanel H Lindner Anomalous Floquet-Anderson insulator as a nonadiabatic quantized

charge pump Phys Rev X 6 (2016) 021013

Exotic long range Rydberg molecules

Homar Rivera Rodriacuteguez1 Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

Some properties of ultra-long range homonuclear Rydberg molecules [1] are described These molecules are consti-tuted by a Rydberg atom and a neutral atom in the ground state Its binding mechanism is novel the elastic scatteringof the Rydberg electron by the atom in the ground state This mechanism leads to the formation of molecules withan internuclear separation between 300 a0 and 2000 a0 where a0 is the Bohr radius and a permanent electric dipolemoment of several hundreds of Debyes In recent years some of these molecules were detected experimentally [23]We study three types of molecules trilobite radial butterfly and angular butterfly The latter has been scarcely studiedand has not been reported in experiments Our description includes electronic vibrational and rotational wave fun-ctions From them we calculate the multipole electric moments All these variables seem relevant for characterizingthe quantum correlations of the various degrees of freedom and initiate studies of the interaction of these moleculeswith light

Referencias

[1] C H Greene A S Dickinson and H R Sadeghpour Phys Rev Lett 85 2458 (2000)

[2] D Booth et al Science 348 99 (2015)

[3] T Niederpruumlm et al Nature Communications 7 12820 (2016)

Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos

Marco Antonio Rodriacuteguez GarciacuteaInstituto de Investigaciones en Matemaacuteticas Aplicadas y en Sistemas

La estimacioacuten covariante en sistemas cuaacutenticos es un enfoque que se puede aplicar cuando la dependencia parameacutetri-ca en los estados es causada por una representacioacuten de un grupo de simetriacutea sobre el espacio del Hilbert del sistemaEn particular las fases en estados cuaacutenticos se pueden ver como consecuencia de la aplicacioacuten de una representa-cioacuten del grupo U(1) En este trabajo presentamos una estrategia de estimacioacuten covariante para fases que es oacuteptimacon respecto al error cuadraacutetico medio Ademaacutes presentamos una aplicacioacuten para la estimacioacuten de fases en estadoscoherentes y comprimidos

Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles

J Rodriacuteguez-Lima1 A Paredes-Juaacuterez2J Rodriacuteguez-Lima1 I Ramos-Prieto2 J Reacutecamier2 L M Areacutevalo-Aguilar1

1Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla Av San Claudio San Manuel 72572Puebla Pue Meacutexico

2Instituto de Ciencias Fiacutesicas Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Apartado Postal 48-3 62251 Cuernavaca MorelosMeacutexico

El estudio del fenoacutemeno de presioacuten de radiacioacuten en una cavidad optomecaacutenica usando el formalismo de la mecaacutenicacuaacutentica [1] ha llevado a predecir y comprobar una variedad de efectos cuaacutenticos usando este sistema macroscoacutepicoEntre dichos efectos uno de vital importancia es el enredamiento cuaacutentico producido entre un oscilador mecaacutenico yun modo del campo electromagneacutetico [2-5] es decir un sistema macroscoacutepico y uno microscoacutepico Siendo esta aacutereade gran intereacutes por las aplicaciones potenciales a la informacioacuten cuaacutentica y computacioacuten cuaacutenticaEn este trabajo se parte del modelo usado por W Ge y M S Zubairy [6] para usarlo en una representacioacuten del sis-tema tripartito en el que se tiene un estado cuaacutentico coherente asociado a cada oscilador mecaacutenico quitando asiacute larestriccioacuten impuesta a los osciladores de confinarlos a su estado baseUna vez obtenida la evolucioacuten del sistema se encuentra un estado enredado tripartito y partiendo de las ideas pro-puestas por K Banaszek y K Wdkiewicz [7] por un lado y de S Mancini V I Manrsquoko y P Tombesi por otro se realizaun anaacutelisis en el espacio fase de dicho sistema haciendo uso de la funcioacuten de Husimi (tambieacuten llamada funcioacuten Q)

29

Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Referencias

[1] C K Law Phys Rev A 51 2537 (1995)

[2] W Marshall C Simon R Penrose and D Bouwmeester Phys Rev Lett 91 30401 (2003)

[3] D Vitali S Gigan A Ferreira H R Boumlhm P Tombesi A Guerreiro V Vedral A Zeilinger and M Aspelmeyer Phys Rev Lett 98 030405 (2007)

[4] C Genes A Mari P Tombesi and D Vitali Phys Rev A 78 032316 (2008)

[5] T A Palomaki J D Teufel R W Simmonds and K W Lehnert Science 342 710 (2013)

[6] W Ge and M S Zubairy Physica Scripta 90 074015 (2015)

[7] K Banaszek and K Wdkiewicz Acta Phys Slovaca 49491 (1999)

[8] S Mancini V I Manrsquoko and P Tombesi Phys Rev A 55 3042 (1997)

Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador deentrelazamiento multipartita

Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena

Departamento de Fiacutesica Centro de Nanociencias y Nanotecnologiacutea UNAM Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada BajaCalifornia

La Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher (ICF) representa un buen indicador de entrelazamiento en un sistema multiparti-ta En este trabajo se obtiene una expresioacuten general de la ICF en el reacutegimen de respuesta lineal a un campo externousando una combinacioacuten lineal de observables de cada subsistema Se identifica el equivalente a una susceptibilidadcuaacutentica de Fisher que puede proporcionar informacioacuten uacutetil de las propiedades de entrelazamiento o correlacionescuaacutenticas fuera de equilibrio de sistemas multilpartitas El resultado general se emplea en la evaluacioacuten de las pro-piedades de entrelazamiento hiacutebrido 2xN del modelo cuaacutentico de Rabi que describe la interaccioacuten entre un sistemacuaacutentico de dos niveles (qubit) y un campo electromagneacutetico cuantizado (fotones) La susceptibilidad de Fisher per-mite caracterizar el cambio en las correlaciones cuaacutenticas entre el qubit y el campo oacuteptico en teacuterminos de frecuenciaexterna la temperatura y el paraacutemetro de acoplamiento qubit-fotoacuten Agradecimiento proyecto UNAM DGAPA PAPIITIN105717

Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutenticaaplicando la Informacioacuten de Fisher

Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago

Tecnologico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Ave Eugenio Garza Sada 2501 MonterreyNL Meacutexico 64849

La Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica (OCT) es una teacutecnica de adquisicioacuten de imaacutegenes oacuteptica no invasiva en 3Dmuy exitosa [1 2] El sistema de OCT basado en principio cuaacutenticos (QOCT por sus siglas en ingleacutes) ha permitidomejorar la resolucioacuten longitudinal en la adquisicioacuten de imaacutegenes con un liacutemite de 054microm superando los 075micromobtenidos por OCT [3] En este sentido QOCT tiene una importancia praacutectica aplicada a los sistemas de adquisicioacutende imaacutegenes En el presente trabajo se aplica el formalismo de la Informacioacuten de Fisher a un sistema QOCT de unamuestra de dos capas basado en la funcioacuten del histograma de coincidencias y la separacioacuten entre las capas [4] Sehace el estudio considerando una y muacuteltiples reflexiones de los fotones dentro de la muestra Este modelo permiteanalizar los efectos espurios de la interferencia dentro de la Informacioacuten de Fisher Con esta metodologiacutea es posibleexplorar el liacutemite de resolucioacuten longitudinal de una imagen en 3D

Referencias

[1] http wwwoctnewsorg

[2] Drexler W amp Fujimoto J G (Eds) (2008) Optical coherence tomography technology and applications Springer Science amp Business Media

[3] Okano M Lim H H Okamoto R Nishizawa N Kurimura S amp Takeuchi S (2015) 054 microm resolution two-photon interference with

dispersion cancellation for quantum optical coherence tomography Scientific reports 5 18042

[4] Graciano P Y Martiacutenez A M A Lopez-Mago D Castro-Olvera G Rosete-Aguilar M Garduntildeo-Mejiacutea J amp UrsquoRen A B (2019) Inter-

ference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally engineered photon pairs Scientific Reports 9(1) 8954

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Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarsegraining channels

Antonio Rosado GonzalezInstituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We present a framework for imperfect measurements on many-body quantum systems by means of two types ofcompletely positive trace preserving maps The first kind are the Fuzzy measurement channels which describe thepossibility of having an experimental apparatus that tends to measure the correct state of the system but with someerror probability measures a scrambled state of the system swapping the state of one particle with another Thesecond kind are the Coarse graining channels which describe a measurement apparatus that isnrsquot able to resolvethe system to its fine details thus the apparatus averages the individual state of one particle with the states of itsneighbors We analyze some of the properties of these channels in particular the loss of purity by means of a theoremby Uhlmann

Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases andquantum information

Laura Rosales Zaacuterate1 Peter Drummond2 Ria Rushin Joseph2

1Centro de Investigaciones en Oacuteptica AC2Centre for Quantum and Optical Science Swinburne University of Technology

The experimental control acquired in ultracold Fermi atoms has opened new research areas both from an experi-mental and theoretical point of view [12] There are different theoretical techniques that can be used to study Fermisystems However some of them have the so-called sign problem Phase-space representations from quantum opticsare an alternative method that can be used to study ultracold atoms Here we present the formalism for a constructionof a Majorana Q-function and P-function [3] These functions use as a basis the Gaussian operators [4] expressed interms of an anti-symmetric matrix and Majorana operators As an application of these methods we show the resultsfor the dynamics of shock waves in a non-interacting one dimensional Fermi gas for zero and finite temperature [5]Majorana representations have been recently used in order to develop fidelity witnesses [6] Using the MajoranaGaussian operators we also show results for the calculation of expression for the Renyi entropy purity and fidelity[7]

Referencias

[1] I Bloch J Dalibard and S Nascimbene Nat Phys 8 267 (2012)

[2] S Giorgini L P Pitaevskii and S Stringari Rev Mod Phys 80 1215 (2008)

[3] R R Joseph L E C Rosales-Zaacuterate and P D Drummond J Phys A 51 245302 (2018)

[4] J F Corney and P D Drummond J Phys A 39 269 (2006)

[5] R R Joseph L E C Rosales-Zaacuterate and P D Drummond Phys Rev A 98 013638 (2018)

[6] M Gluza M Kliesch J Eisert and L Aolita Phys Rev Lett 120 190501 (2018)

[7] R R Joseph L E C Rosales-Zaacuterate and P D Drummond Phys Rev A 100 012337 (2019)

Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems

Isabel Sainz AbascalUniversidad de Guadalajara

Mutually Unbiased Bases (MUBs) is the optimal tool for analysis of finite quantum systems and in particular forquantum state (and processes) reconstruction Unfortunately up to now a complete set of MUBs can be explicitlyfound only for systems which dimension is a power of a prime number The simplest physical systems where thestandard MUB construction is not applicable are the ququart systems eg atomic systems of 4 energy levels Suchstructures naturally appear eg in optical experiments simulating lasers without atomic inversion

We have developed an algebraic method for construction a set of bases for N ququart quantum systems withproperties similar to the standard MUBs and provide an explicit tomographic scheme analogue to the qubit caseAlthough our protocol contains a certain redundancy it leads to a better performance and requires less non-localresources than corresponding scheme for 2N qubit system

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Holografia digital de 87Rb

F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B SpielmanJoint Quantum Institue NIST and University of Maryland College Park

Mostramos brevemente algunas de las aplicaciones y beneficios de la microscopia digital holografica en un expe-rimento de atomos ultrafrios Formamos hologramas de nuestras imagenes de intensidad batiendo el campo quedispersan nuestros atomos con un haz de referencia calibrado Despues usando un algoritmo de reconstruccionobtenemos la fase y amplitud del campo electrico asociado a la imagen Esto nos permite aplicar metodos de pro-pagacion alrededor del plano imagen para optimizar el foco de nuestro sistema de imagen Ademas demostramoscomo calibrar la susceptibilidad electrica del ensamble atomico resultando en un metodo simultaneo de imagenesdispersivas y por absorcion en un rango amplio de desintonia sin alteraciones en el sistema de imagen

Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz

Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf BognerInstituto de Ciencia Fiacutesicas

Este trabajo constituye una manera de aplicar las simetriacuteas del grupo de Lorentz al modelo monocromaacutetico de ondasde Helmholtz Esto se realiza a partir de una fundamentacioacuten matemaacutetica basada en la teoriacutea de representacionesmatriciales de aacutelgebras y grupos de Lie y anaacutelisis armoacutenico aplicada a un modelo de oacuteptica ondulatoria Se inicia pordar una construccioacuten matemaacutetica de los frentes de onda en la oacuteptica de Helmholtz luego se da una breve descripcioacutende algunos aspectos importantes de la geometriacutea del grupo de Lorentz que ayudan a introducir de forma natural a ladeformacioacuten Lorentziana Finalmente se encuentra la deformacioacuten en los campos de onda de Helmholtz debida a unimpulso relativista en la direccioacuten de movimiento de la luz usando dos enfoques uno de transformadas integralesunitarias encontrado por la autora de esta tesis y otro de operadores diferencias de cuarto orden que aproxima ladeformacioacuten reportado anteriormente en 1989

Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate

Miguel Torres Acosta1 Santiago Caballero1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a Bose-Einstein condensate (BEC) trapped in a two-dimensional potential with an interatomic s-wave scat-tering length periodically modulated in time based on experimental findings[1] We perform numerical analysis viathe Gross-Pitaevskii equation to describe the macroscopic wavefunction using the split-step Fourier spectral methodwith real-time evolution We focus on the formation of Faraday patterns while analysing conditions using an effectiveMathieu equation and Floquet theory[23]

Referencias

[1] P Engels C Atherton and M A Hoefer Phys RevLett98 095301 (2007)

[2] K Staliunas S Longhi and G J de Valcaacutercel Phys Rev Lett 89 210406 (2002)

[3] K Staliunas S Longhi and G J de Valcaacutercel PhysRev A70 011601 (2004)

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Self-averaging in interacting quantum systems

E Jonathan Torres-HerreraInstituto de Fiacutesica Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Self-averaging roughly said when a single large sample is enough to represent the result of an ensemble average isimportant to experiments numerical simulations and the development of theoretical models of quantum many-bodysystems out of equilibrium however it remains under-investigated Usually in the chaotic regime self-averaging isjust taken for granted The numerical and analytical results presented here force us to rethink these expectationsThey demonstrate that self-averaging properties depend on the quantity and also on the time scale considered Weshow analytically that the survival probability in chaotic systems is not self-averaging at any time scale even whenevolved under full random matrices We also analyze the participation ratio Reacutenyi entropies the spin autocorrelationfunction from experiments with cold atoms and the connected spin-spin correlation function from experiments withion traps We find that self-averaging holds at short times for the quantities that are local in space while at long timesself-averaging applies for quantities that are local in time Various behaviors are revealed at intermediate time scales

Referencias

[1] E Jonathan Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos ldquoGeneric dynamical features of quenched interacting quantum sys-

tems Survival probability density imbalance and out-of-time-ordered correlatorrdquo Phys Rev B 97 060303 (2018)

[2] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos ldquoThouless and relaxation time scales in many-body quantum systemsrdquo Phys

Rev B 99 174313 (2019)

[3] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera Francisco Peacuterez-Bernal and Lea F Santos ldquoSelf-averaging in many-body quantum systems out

of equilibriumrdquo arXiv preprint arXiv190611856

Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann

Luis Aacutengel Trejo GalvaacutenInstituto Politeacutecnico Nacional Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas

Describimos la dinaacutemica de interaccioacuten aacutetomo-campo cuando la posicioacuten del aacutetomo y el campo se encuentran cuan-tizados Examinando los valores miacutenimos en las entropiacuteas de v Von Neumann asociadas al aacutetomo campo y vibracioacutenmostramos que la funcioacuten de onda inicial puede reconstruirse siempre que el estado de campo no se encuentre des-crito por superposiciones de estados de nuacutemero esta confirmacioacuten se ve reflejada en el valor cercano a cero quealcanzan dichas entropiacuteas

Transformada de Bargmann Discreta

Kenan UriosteguiInstituto de Ciencias Fiacutesicas UNAM

Se define una transformada de Bargmann para funciones discretas y finitas a traveacutes de estados coherentes del modelode oscilador armoacutenico finito de su(2) El espacio transformado se pone en correspondencia con una malla cuadradaen el plano complejo De alliacute la transformada de Bargmann discreta inversa reconstituye la funcioacuten original conun error promedio de 10minus7 para funciones de norma unitaria Tres propiedades importantes de la transformada deBargmann se mantienen en esta versioacuten discreta (1) La transformada de Bargmann de las funciones de osciladorarmoacutenico finito de su(2) son funciones potencia complejas (2) la dinaacutemica del oscilador bajo la transformada deFourier en el espacio complejo de Bargmann corresponde en esta discretizacioacuten a la dinaacutemica bajo la transformadafraccional de Fourier-Kravchuk y (3) las funciones de oscilador repulsivo discreto de su(11) se autoreproducen enun intervalo finito con un pequentildeo error

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Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de ondade nitruro de silicio

Josueacute Valencia-Reyes112 Rafael Salas-Montiel2 Karina Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

e-mail para correspondencia kgarayciceseedumx

La plasmoacutenica cuaacutentica se ha consolidado como un aacuterea de intereacutes para poder desarrollar tecnologiacuteas cuaacutenticas siendosus dos avances 1) reduccioacuten de las dimensions de los circuitos fotoacutenicos y 2) demostrar que los plasmones polarito-nes de superficie (SPPs) reproducen caracteriacutesticas cuaacutenticas de los fotones En la deacutecada de los 70rsquos se demostroacute quedos fotones indistinguibles pueden interferir tras la implementacioacuten de interferencia de HOM No obstante fue hastael 2014 que se vino a demostrar que eacutesta interferencia se puede dar entre SPPs [12] Este experimento consistioacute deuna fuente de pareja de fotones basada en el proceso de conversioacuten parameacutetrica descendente en un cristal no linealexterna al dispositivo hiacutebrido donde ocurre la interferencia El objetivo de este trabajo es determinar las caracteriacutesti-cas fiacutesicas de un dispositivo hiacutebrido integrado capaz de reproducir la interferencia cuaacutentica tipo Hong Ou Mandelentre plasmones polaritones de superficie con la adicional contribucioacuten de incorporar la fuente de parejas de fotonesen el mismo circuito implementando el proceso de mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo degenerado en emisioacutenen una guiacutea de onda El dispositivo hiacutebrido propuesto estaacute compuesto de tres partes importantes fuente de parejasde fotones acoplador direccional para separar las frecuencias (filtro) y zona de interaccioacuten fotoacutenico-plasmonica Laparte fotoacutenica del dispositivo corresponde a guiacuteas de onda de nitruro de silicio material elegido por su nula absorcioacutenen el espectro visible y por tener un valor alto de iacutendice de refraccioacuten ( 2) El nuacutemero de parejas de fotones estimadoteoacutericamente para la fuente es 108s para una longitud total de la guiacutea de 2 cm Las longitudes de onda de bombeoque interactuacutean en el proceso son 532 nm y 817 nm mientras que los fotones generados seraacuten emitidos en 6444nm ytendraacuten un ancho espectral de 15 nm aproximadamente La segunda etapa del dispositivo corresponde al filtro basa-do en un acoplador direccional cuyo disentildeo se basoacute en la teoriacutea de propagacioacuten de luz en guiacuteas de ondas acopladasPara la tercera etapa del dispositivo se estudioacute la transicioacuten entre el estado fotoacutenico y el plasmoacutenico desde lo cual seencontraron condiciones para un traslape mayor al 60 entre los dos modos Igualmente en esta etapa se incorporoacuteel interferoacutemetro plasmoacutenico el cual consiste de un divisor de haz 5050 con una longitud de 12microm Por uacuteltimo seencontraron las caracteriacutesticas del acoplador direccional plasmoacutenico el cual se disentildeoacute en una configuracioacuten de dobledieleacutectrico sobre metal (peliacutecula delgada de oro de 90nm de espesor) para mantener una distancia de propagacioacutende los SPPs alrededor de 3 micras

Referencias

[1] Fakonas J S Lee H Kelaita Y A y Atwater H A Nature Photonics 8 317 EP Two-plasmon quantum interference (2014)

[2] Cai Y-J Li M Ren X-F Zou C-L Xiong X Lei H-L Liu B-H Guo G-P y Guo G-C Phys Rev Applied2 014004 High-visibility

on-chip quantum interference of single surface plasmons (2014)

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico

Humberto Vaacutezquez Saacutenchez1 Sergio Lerma Hernaacutendez1

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana

Un estado coherente es un paquete de ondas gaussiano el cual puede conservar su forma al evolucionar en el tiempoen un potencial cuadraacutetico Sin embargo la dinaacutemica de un estado que inicialmente es coherente es distinta al utilizarun potencial diferente al cuadraacutetico Para este trabajo se utilizoacute un potencial de grado cuatro debido a las diversasregiones de estudio que ofrece en su espacio fase El estado al evolucionar en cualquier regioacuten de este potencialpierde su forma gaussiana y se difunde a traveacutes del espacio fase accesible hasta cubrirlo en su totalidad A esta escalatemporal (tiempo de Ehrenfest) se presentan fenoacutemenos de auto-interferencia Se comparoacute la dinaacutemica cuaacutentica deeste sistema con la evolucioacuten claacutesica de un enjambre de condiciones iniciales el cual presenta un comportamientosimilar a la dinaacutemica cuaacutentica hasta la aparicioacuten de la auto-interferencia

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PT-symmetry in an optomechanical system

B Jaramillo Aacutevila1 C Ventura-Velaacutezquez2 R de J Leoacuten-Montiel3 Y N Joglekar4 B M Rodriacuteguez-Lara25

1CONACYT-Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico

3Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Meacutexico4Department of Physics Indiana University Purdue University Indianapolis USA

5Tecnoloacutegico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Meacutexico

We studied an optomechanical system with a strong laser driving Under red-detuning we obtain a quantum beam-splitter-like dynamics which displays three regimes depending on the enhanced optomechanical coupling and thelosses of the system These regimes are analogous to the ones of a PT-symmetric dimer We compare the open dynamicsobtained with two approaches Lindblad master equation and a non-Hermitian Hamiltonian with underlying PT-symmetry Both approaches display the essential behaviours of the three PT-symmetry but in some cases the twoapproaches present some differences related to the coherences in the system

Casimir forces BEC and superconductivity

Santiago Caballero1 Carlos Villarreal11Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita

Universidad Autoacutenoma de Puebla

We investigate the Casimir forces between high-Tc superconductors as function of the distance and temperatureWe consider either short-distance (50 nm - 600 nm) and long-distance (600 nm - 10 microns) configurations Theoptical properties of superconducting materials are described in terms of a BEC of weakly-interacting short-correlatedconducting pairs transported along quasi-2D layers In the short-range regime a continuous behaviour of the Casimirforces arises with no significant features at the transition temperature In contrast in the long-range regime theforces show an abrupt increment at the critical temperature which is a novel characteristic in the study of Casimirforces Simultaneously the Casimir entropy and the specific heat develop a strong discontinuous behaviour properof the SC-normal phase transition In every situation the entropy vanishes at extremely low temperatures leadingto consistency with the third law of thermodynamics contradicting current claims

Sentildeales de caos con estados coherentes

D Villasentildeor1 S Pilatowsky-Cameo1 M A Bastarrachea-Magnani2 S Lerma-Hernaacutendez3 L F Santos4 J GHirsch1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Ciudad de Meacutexico 04510 Meacutexico2Department of Physics and Astronomy Aarhus University Ny Munkegade DK-8000 Aarhus C Denmark

3Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana Circuito Aguirre Beltraacuten sn Xalapa 91000 Meacutexico4Department of Physics Yeshiva University New York New York 10016 USA

En este trabajo estudiamos la evolucioacuten de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke el cual describea un sistema espiacuten-bosoacuten con N aacutetomos de dos niveles con frecuencia de transicioacuten ω0 interaccionando dentrode una cavidad con un solo modo del campo electromagneacutetico con frecuencia de radiacioacuten ω con HamiltonianoHD =ωadaggera+ω0 Jz +

2γpN Jx(adagger+ a) donde la interaccioacuten aacutetomo-campo estaacute gobernada por un paraacutemetro de acopla-

miento γ La probabilidad de supervivencia es la probabilidad de encontrar a un sistema cuaacutentico en su estado iniciala un tiempo posterior SP(t) = |langΨ(0)|Ψ(t)rang|2 Utilizamos como estado inicial un estado producto |Ψ(0)rang= |αrang otimes |zrangconstituido por un estado coherente de Glauber |αrang para el campo y un estado coherente de Bloch |zrang para los aacuteto-mos |αrang = eminus|α|

22eαadagger|0rang |zrang =

1+ |z|2minus j

ezJ+ | jminus jrang donde α z isin C |0rang es el vaciacuteo fotoacutenico y | jminus jrang es el estadobase de los aacutetomos con j = N 2 Seleccionamos un conjunto de paraacutemetros donde el modelo de Dicke es caoacuteti-co [1] y estudiamos la probabilidad de supervivencia encontrando evidencia del agujero de correlacioacuten Medianteuna aproximacioacuten semiclaacutesica conocida como Truncated Wigner Approximation (TWA) se puede definir un anaacutelogoclaacutesico para la probabilidad de supervivencia encontrando asiacute una correspondencia entre ambos comportamientosResultados recientes considerando otros estados iniciales (aleatorios) se muestran en [2]

Referencias

[1] M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez and J G Hirsch Phys Rev A 89 032102 (2014)

[2] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 012218

(2019)

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Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

Actualmente ha crecido el intereacutes en el uso de la tomografiacutea de coherencia oacuteptica cuaacutentica (QOCT) para obtenerinformacioacuten de tejidos orgaacutenicos ya que representa una mejora respecto a su anaacutelogo claacutesico [1] [2] En un trabajoreciente mostramos que usando un laacuteser pulsado podemos eliminar picos de interferencia entre capas que degradanla resolucioacuten de una tomografiacutea [3] En este trabajo mostramos avances de una nueva teacutecnica que nos permiteoptimizar el tiempo de adquisicioacuten del interferograma usando lo que llamamos QOCT con resolucioacuten espectral Elinterferograma de QOCT normal se construye tomando como base la interferencia de Hong Ou Mandel (HOM) dondeun par de fotones se hacen interferir en un divisor de haz simeacutetrico y para ello es necesario introducir un delay τ enuno de los fotones mediante un escaneo motorizado lo que nos permite obtener un pico (dip) Este procedimientose vuelve extremadamente lento a la hora de tomar los escaneos de QOCT de muestras con reflectancias pobres (delorden del 5) Una solucioacuten que proponemos es eliminar el paso del escaneo al obtener la resolucioacuten espectral deun delay fijo τ0 (ec 1) obteniendo un corte de la funcioacuten bidimensional Rc(τ0Ω) cuya transformada de Fourier nospermite recuperar toda la informacioacuten de la muestra gracias a un algoritmo de reconstruccioacuten

Rc(τ0Ω) = | f (Ω)minus f (minusΩ)exp(i2Ωτ0)|2 (1)

Referencias

[1] Abouraddy Ayman F and Nasr Magued B and Saleh Bahaa E A and Sergienko Alexander V and Teich Malvin C Quantum-optical cohe-

rence tomography with dispersion cancellation Phys Rev A 65 053817 2002

[2] Magued B Nasr Bahaa E A Saleh Alexander V Sergienko and Malvin C Teich Demonstration of Dispersion-Canceled Quantum-Optical

Coherence Tomography Phys Rev Lett 91 083601 2003

[3] Pablo Yepiz Graciano Aliacute Michel Angulo Martiacutenez Dorilian Lopez-Mago Gustavo Castro-Olvera Martha Rosete-Aguilar Jesuacutes Garduntildeo-Mejiacutea

Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Heacutector Cruz Ramiacuterez Alfred B UrsquoRen Interference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally

engineered photon pairs Scientific Reports 9 8954 2019

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

En oacuteptica ultra raacutepida es necesario usar teacutecnicas especiales para determinar la intensidad y la fase de pulsos ultra-cortos algunas de estas teacutecnicas son la auto-correlacioacuten la interferometriacutea espectral SPIDER y FROG [1] En estetrabajo proponemos el uso de una teacutecnica similar a FROG pero en lugar de medir fuentes de luz claacutesicas pretendemosmedir paquetes de onda de fotones individuales en este caso la funcioacuten de amplitud conjunta del bifotoacuten f (ωsωi)

Utilizando la teacutecnica de Hong Ou Mandel espectral podemos obtener un interferograma bidimensional Rc(τΩ)y es posible utilizar algoritmos de reconstruccioacuten obtener informacioacuten sobre la intensidad | f (Ω) f lowast(minusΩ)|2 y sobre ladiferencia de fases φ(Ω)minusφ(minusΩ) utilizando el llamado meacutetodo de Takeda [2] Pero para obtener la amplitud y lafase exactas es necesario utilizar un algoritmo tipo FROG de reconstruccioacuten basado en el meacutetodo de las proyeccionesgeneralizadas [3]

Referencias

[1] httpwwwswampopticscomtutorialshtml

[2] Mitsuo Takeda Hideki Ina and Seiji Kobayashi Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and in-

terferometry J Opt Soc Am 72 156-160 (1982)

[3] Kenneth W DeLong David N Fittinghoff Rick Trebino Bern Kohler and Kent Wilson Pulse retrieval in frequency-resolved optical gating

based on the method of generalized projections Opt Lett 19 2152-2154 (1994)

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• Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales (A Luisa Aguayo-Alvarado W De La Cruz K Garay-Palmett )
• Collision of BEC quantum droplets (J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez )
• Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris Mandoki )
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Irvin Angeles)
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Adriaacuten Vallejo Martiacutenez Nieves Arias Tellez Diego Martiacutenez Cara Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten Yaneth M Torres Garciacutea Alessandro Ceregrave Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Daniel Sahaguacuten Saacutenchez )
• Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement (Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar )
• On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics (David Bermuacutedez)
• Cavidades cuaacutenticas en microesferas (Ceacutesar Bertoni Ocampo)
• Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices (Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares )
• Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del Tipo Einstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan (Omar Calderoacuten-Losada Sebastian Murgueitio Tonatiuh Moctezuma Heacutector Cruz-Ramiacuterez Alonso Botero Alfred B Uren Alejandra Valencia)
• Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia (Fabiaacuten Camas Aquino)
• Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz (Silvia Caacuterdenas Loacutepez Asaf Paris Mandoki Pablo Barberis Blostein Rocio Jaacuteuregui Renaud )
• Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos (Javier Carrillo Martiacutenez)
• Entanglement of extremal density matrices (Octavio Castantildeos)
• Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence (Hector M Castro-Beltran Ricardo Roman-Ancheyta Octavio de los Santos-Sanchez Levente Horvath )
• Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usando osciladores electroacutenicos no-lineales (Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez Carlos Jorge G Hirsch Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Divisibility of qubit channels and dynamical maps (David Davalos Gonzalez)
• Caos en el modelo de Bose Hubbard (Javier I de la Cruz Jorge G Hirsch )
• Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten ( J A Diacuteaz-Zaragoza J Ruiz W M Pimenta L J Gonzaacutelez J A Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal (Francisco Domiacutenguez-Serna Karina Garay-Palmett )
• Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum Simulators (Juan Samuel S Duraacuten Goacutemez Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Rafael Salas Montiel )
• En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal (K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W De La Cruz )
• Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacutea de red (Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes )
• De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard (Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich )
• Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones (MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez )
• Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones (Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich )
• Spatial Control of Structured Photon Pairs (Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Roberto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen )
• Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles 5S12 5P32 5D52 (Oscar Hernaacutendez)
• Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms (Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez )
• Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits (Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez)
• Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas (Alan Hirales Ahuatzin)
• Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo (Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo L F Santos )
• Long-time semiclassical evolution of spin-like systems (Andrei Klimov)
• Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica (Alejandro Lancheros)
• Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons (Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel)
• Integrable model of a p-wave bosonic superfluid (Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz )
• Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo (A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Ultracold spinor systems in quantum optical lattices (Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez )
• Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos (Christian Jesus Madrontildeero Carvajal)
• About the spectrum of the Rabi model (Felix H Maldonado-Villamizar)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Luis Alberto Mendoza)
• Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento (Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro )
• Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings (Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Moya Cessa )
• Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos (R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego )
• Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity (Diego Morachis Galindo)
• Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina (Luis Felipe Morales Curiel)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Heacutector Jair Morales Goacutemez)
• Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados (Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov )
• Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization (Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez )
• Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas (Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz Alfred URen Cortes )
• Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT (Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara )
• Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavity mode (Alejandro Paredes)
• Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg (Asaf Paris Mandoki)
• Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment (E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo Aguilar )
• Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos (Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos )
• A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements (Carlos Pineda)
• Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica (Guillermo Javier Preisser Beltraacuten)
• Deep learning-based super-resolution imaging (M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel )
• Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos (Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential (Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea)
• Static analogues of driven phases of matter (Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem )
• Exotic long range Rydberg molecules (Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud )
• Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos (Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea)
• Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles (J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar )
• Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita (Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena )
• Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Informacioacuten de Fisher (Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago )
• Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels (Antonio Rosado Gonzalez)
• Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information (Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph )
• Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems (Isabel Sainz Abascal)
• Holografia digital de 87Rb (F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman )
• Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz (Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner)
• Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate (Miguel Torres Acosta Santiago Caballero )
• Self-averaging in interacting quantum systems (E Jonathan Torres-Herrera)
• Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann (Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten)
• Transformada de Bargmann Discreta (Kenan Uriostegui)
• Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio (Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett )
• Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico (Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez )
• PT-symmetry in an optomechanical system (B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara )
• Casimir forces BEC and superconductivity (Santiago Caballero Carlos Villarreal )
• Sentildeales de caos con estados coherentes (D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos J G Hirsch )
• Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )
• Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )

Holografia digital de 87Rb

F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B SpielmanJoint Quantum Institue NIST and University of Maryland College Park

Mostramos brevemente algunas de las aplicaciones y beneficios de la microscopia digital holografica en un expe-rimento de atomos ultrafrios Formamos hologramas de nuestras imagenes de intensidad batiendo el campo quedispersan nuestros atomos con un haz de referencia calibrado Despues usando un algoritmo de reconstruccionobtenemos la fase y amplitud del campo electrico asociado a la imagen Esto nos permite aplicar metodos de pro-pagacion alrededor del plano imagen para optimizar el foco de nuestro sistema de imagen Ademas demostramoscomo calibrar la susceptibilidad electrica del ensamble atomico resultando en un metodo simultaneo de imagenesdispersivas y por absorcion en un rango amplio de desintonia sin alteraciones en el sistema de imagen

Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz

Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf BognerInstituto de Ciencia Fiacutesicas

Este trabajo constituye una manera de aplicar las simetriacuteas del grupo de Lorentz al modelo monocromaacutetico de ondasde Helmholtz Esto se realiza a partir de una fundamentacioacuten matemaacutetica basada en la teoriacutea de representacionesmatriciales de aacutelgebras y grupos de Lie y anaacutelisis armoacutenico aplicada a un modelo de oacuteptica ondulatoria Se inicia pordar una construccioacuten matemaacutetica de los frentes de onda en la oacuteptica de Helmholtz luego se da una breve descripcioacutende algunos aspectos importantes de la geometriacutea del grupo de Lorentz que ayudan a introducir de forma natural a ladeformacioacuten Lorentziana Finalmente se encuentra la deformacioacuten en los campos de onda de Helmholtz debida a unimpulso relativista en la direccioacuten de movimiento de la luz usando dos enfoques uno de transformadas integralesunitarias encontrado por la autora de esta tesis y otro de operadores diferencias de cuarto orden que aproxima ladeformacioacuten reportado anteriormente en 1989

Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate

Miguel Torres Acosta1 Santiago Caballero1

1Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico

We study a Bose-Einstein condensate (BEC) trapped in a two-dimensional potential with an interatomic s-wave scat-tering length periodically modulated in time based on experimental findings[1] We perform numerical analysis viathe Gross-Pitaevskii equation to describe the macroscopic wavefunction using the split-step Fourier spectral methodwith real-time evolution We focus on the formation of Faraday patterns while analysing conditions using an effectiveMathieu equation and Floquet theory[23]

Referencias

[1] P Engels C Atherton and M A Hoefer Phys RevLett98 095301 (2007)

[2] K Staliunas S Longhi and G J de Valcaacutercel Phys Rev Lett 89 210406 (2002)

[3] K Staliunas S Longhi and G J de Valcaacutercel PhysRev A70 011601 (2004)

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Self-averaging in interacting quantum systems

E Jonathan Torres-HerreraInstituto de Fiacutesica Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Self-averaging roughly said when a single large sample is enough to represent the result of an ensemble average isimportant to experiments numerical simulations and the development of theoretical models of quantum many-bodysystems out of equilibrium however it remains under-investigated Usually in the chaotic regime self-averaging isjust taken for granted The numerical and analytical results presented here force us to rethink these expectationsThey demonstrate that self-averaging properties depend on the quantity and also on the time scale considered Weshow analytically that the survival probability in chaotic systems is not self-averaging at any time scale even whenevolved under full random matrices We also analyze the participation ratio Reacutenyi entropies the spin autocorrelationfunction from experiments with cold atoms and the connected spin-spin correlation function from experiments withion traps We find that self-averaging holds at short times for the quantities that are local in space while at long timesself-averaging applies for quantities that are local in time Various behaviors are revealed at intermediate time scales

Referencias

[1] E Jonathan Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos ldquoGeneric dynamical features of quenched interacting quantum sys-

tems Survival probability density imbalance and out-of-time-ordered correlatorrdquo Phys Rev B 97 060303 (2018)

[2] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos ldquoThouless and relaxation time scales in many-body quantum systemsrdquo Phys

Rev B 99 174313 (2019)

[3] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera Francisco Peacuterez-Bernal and Lea F Santos ldquoSelf-averaging in many-body quantum systems out

of equilibriumrdquo arXiv preprint arXiv190611856

Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann

Luis Aacutengel Trejo GalvaacutenInstituto Politeacutecnico Nacional Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas

Describimos la dinaacutemica de interaccioacuten aacutetomo-campo cuando la posicioacuten del aacutetomo y el campo se encuentran cuan-tizados Examinando los valores miacutenimos en las entropiacuteas de v Von Neumann asociadas al aacutetomo campo y vibracioacutenmostramos que la funcioacuten de onda inicial puede reconstruirse siempre que el estado de campo no se encuentre des-crito por superposiciones de estados de nuacutemero esta confirmacioacuten se ve reflejada en el valor cercano a cero quealcanzan dichas entropiacuteas

Transformada de Bargmann Discreta

Kenan UriosteguiInstituto de Ciencias Fiacutesicas UNAM

Se define una transformada de Bargmann para funciones discretas y finitas a traveacutes de estados coherentes del modelode oscilador armoacutenico finito de su(2) El espacio transformado se pone en correspondencia con una malla cuadradaen el plano complejo De alliacute la transformada de Bargmann discreta inversa reconstituye la funcioacuten original conun error promedio de 10minus7 para funciones de norma unitaria Tres propiedades importantes de la transformada deBargmann se mantienen en esta versioacuten discreta (1) La transformada de Bargmann de las funciones de osciladorarmoacutenico finito de su(2) son funciones potencia complejas (2) la dinaacutemica del oscilador bajo la transformada deFourier en el espacio complejo de Bargmann corresponde en esta discretizacioacuten a la dinaacutemica bajo la transformadafraccional de Fourier-Kravchuk y (3) las funciones de oscilador repulsivo discreto de su(11) se autoreproducen enun intervalo finito con un pequentildeo error

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Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de ondade nitruro de silicio

Josueacute Valencia-Reyes112 Rafael Salas-Montiel2 Karina Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

e-mail para correspondencia kgarayciceseedumx

La plasmoacutenica cuaacutentica se ha consolidado como un aacuterea de intereacutes para poder desarrollar tecnologiacuteas cuaacutenticas siendosus dos avances 1) reduccioacuten de las dimensions de los circuitos fotoacutenicos y 2) demostrar que los plasmones polarito-nes de superficie (SPPs) reproducen caracteriacutesticas cuaacutenticas de los fotones En la deacutecada de los 70rsquos se demostroacute quedos fotones indistinguibles pueden interferir tras la implementacioacuten de interferencia de HOM No obstante fue hastael 2014 que se vino a demostrar que eacutesta interferencia se puede dar entre SPPs [12] Este experimento consistioacute deuna fuente de pareja de fotones basada en el proceso de conversioacuten parameacutetrica descendente en un cristal no linealexterna al dispositivo hiacutebrido donde ocurre la interferencia El objetivo de este trabajo es determinar las caracteriacutesti-cas fiacutesicas de un dispositivo hiacutebrido integrado capaz de reproducir la interferencia cuaacutentica tipo Hong Ou Mandelentre plasmones polaritones de superficie con la adicional contribucioacuten de incorporar la fuente de parejas de fotonesen el mismo circuito implementando el proceso de mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo degenerado en emisioacutenen una guiacutea de onda El dispositivo hiacutebrido propuesto estaacute compuesto de tres partes importantes fuente de parejasde fotones acoplador direccional para separar las frecuencias (filtro) y zona de interaccioacuten fotoacutenico-plasmonica Laparte fotoacutenica del dispositivo corresponde a guiacuteas de onda de nitruro de silicio material elegido por su nula absorcioacutenen el espectro visible y por tener un valor alto de iacutendice de refraccioacuten ( 2) El nuacutemero de parejas de fotones estimadoteoacutericamente para la fuente es 108s para una longitud total de la guiacutea de 2 cm Las longitudes de onda de bombeoque interactuacutean en el proceso son 532 nm y 817 nm mientras que los fotones generados seraacuten emitidos en 6444nm ytendraacuten un ancho espectral de 15 nm aproximadamente La segunda etapa del dispositivo corresponde al filtro basa-do en un acoplador direccional cuyo disentildeo se basoacute en la teoriacutea de propagacioacuten de luz en guiacuteas de ondas acopladasPara la tercera etapa del dispositivo se estudioacute la transicioacuten entre el estado fotoacutenico y el plasmoacutenico desde lo cual seencontraron condiciones para un traslape mayor al 60 entre los dos modos Igualmente en esta etapa se incorporoacuteel interferoacutemetro plasmoacutenico el cual consiste de un divisor de haz 5050 con una longitud de 12microm Por uacuteltimo seencontraron las caracteriacutesticas del acoplador direccional plasmoacutenico el cual se disentildeoacute en una configuracioacuten de dobledieleacutectrico sobre metal (peliacutecula delgada de oro de 90nm de espesor) para mantener una distancia de propagacioacutende los SPPs alrededor de 3 micras

Referencias

[1] Fakonas J S Lee H Kelaita Y A y Atwater H A Nature Photonics 8 317 EP Two-plasmon quantum interference (2014)

[2] Cai Y-J Li M Ren X-F Zou C-L Xiong X Lei H-L Liu B-H Guo G-P y Guo G-C Phys Rev Applied2 014004 High-visibility

on-chip quantum interference of single surface plasmons (2014)

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico

Humberto Vaacutezquez Saacutenchez1 Sergio Lerma Hernaacutendez1

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana

Un estado coherente es un paquete de ondas gaussiano el cual puede conservar su forma al evolucionar en el tiempoen un potencial cuadraacutetico Sin embargo la dinaacutemica de un estado que inicialmente es coherente es distinta al utilizarun potencial diferente al cuadraacutetico Para este trabajo se utilizoacute un potencial de grado cuatro debido a las diversasregiones de estudio que ofrece en su espacio fase El estado al evolucionar en cualquier regioacuten de este potencialpierde su forma gaussiana y se difunde a traveacutes del espacio fase accesible hasta cubrirlo en su totalidad A esta escalatemporal (tiempo de Ehrenfest) se presentan fenoacutemenos de auto-interferencia Se comparoacute la dinaacutemica cuaacutentica deeste sistema con la evolucioacuten claacutesica de un enjambre de condiciones iniciales el cual presenta un comportamientosimilar a la dinaacutemica cuaacutentica hasta la aparicioacuten de la auto-interferencia

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PT-symmetry in an optomechanical system

B Jaramillo Aacutevila1 C Ventura-Velaacutezquez2 R de J Leoacuten-Montiel3 Y N Joglekar4 B M Rodriacuteguez-Lara25

1CONACYT-Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico

3Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Meacutexico4Department of Physics Indiana University Purdue University Indianapolis USA

5Tecnoloacutegico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Meacutexico

We studied an optomechanical system with a strong laser driving Under red-detuning we obtain a quantum beam-splitter-like dynamics which displays three regimes depending on the enhanced optomechanical coupling and thelosses of the system These regimes are analogous to the ones of a PT-symmetric dimer We compare the open dynamicsobtained with two approaches Lindblad master equation and a non-Hermitian Hamiltonian with underlying PT-symmetry Both approaches display the essential behaviours of the three PT-symmetry but in some cases the twoapproaches present some differences related to the coherences in the system

Casimir forces BEC and superconductivity

Santiago Caballero1 Carlos Villarreal11Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita

Universidad Autoacutenoma de Puebla

We investigate the Casimir forces between high-Tc superconductors as function of the distance and temperatureWe consider either short-distance (50 nm - 600 nm) and long-distance (600 nm - 10 microns) configurations Theoptical properties of superconducting materials are described in terms of a BEC of weakly-interacting short-correlatedconducting pairs transported along quasi-2D layers In the short-range regime a continuous behaviour of the Casimirforces arises with no significant features at the transition temperature In contrast in the long-range regime theforces show an abrupt increment at the critical temperature which is a novel characteristic in the study of Casimirforces Simultaneously the Casimir entropy and the specific heat develop a strong discontinuous behaviour properof the SC-normal phase transition In every situation the entropy vanishes at extremely low temperatures leadingto consistency with the third law of thermodynamics contradicting current claims

Sentildeales de caos con estados coherentes

D Villasentildeor1 S Pilatowsky-Cameo1 M A Bastarrachea-Magnani2 S Lerma-Hernaacutendez3 L F Santos4 J GHirsch1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Ciudad de Meacutexico 04510 Meacutexico2Department of Physics and Astronomy Aarhus University Ny Munkegade DK-8000 Aarhus C Denmark

3Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana Circuito Aguirre Beltraacuten sn Xalapa 91000 Meacutexico4Department of Physics Yeshiva University New York New York 10016 USA

En este trabajo estudiamos la evolucioacuten de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke el cual describea un sistema espiacuten-bosoacuten con N aacutetomos de dos niveles con frecuencia de transicioacuten ω0 interaccionando dentrode una cavidad con un solo modo del campo electromagneacutetico con frecuencia de radiacioacuten ω con HamiltonianoHD =ωadaggera+ω0 Jz +

2γpN Jx(adagger+ a) donde la interaccioacuten aacutetomo-campo estaacute gobernada por un paraacutemetro de acopla-

miento γ La probabilidad de supervivencia es la probabilidad de encontrar a un sistema cuaacutentico en su estado iniciala un tiempo posterior SP(t) = |langΨ(0)|Ψ(t)rang|2 Utilizamos como estado inicial un estado producto |Ψ(0)rang= |αrang otimes |zrangconstituido por un estado coherente de Glauber |αrang para el campo y un estado coherente de Bloch |zrang para los aacuteto-mos |αrang = eminus|α|

22eαadagger|0rang |zrang =

1+ |z|2minus j

ezJ+ | jminus jrang donde α z isin C |0rang es el vaciacuteo fotoacutenico y | jminus jrang es el estadobase de los aacutetomos con j = N 2 Seleccionamos un conjunto de paraacutemetros donde el modelo de Dicke es caoacuteti-co [1] y estudiamos la probabilidad de supervivencia encontrando evidencia del agujero de correlacioacuten Medianteuna aproximacioacuten semiclaacutesica conocida como Truncated Wigner Approximation (TWA) se puede definir un anaacutelogoclaacutesico para la probabilidad de supervivencia encontrando asiacute una correspondencia entre ambos comportamientosResultados recientes considerando otros estados iniciales (aleatorios) se muestran en [2]

Referencias

[1] M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez and J G Hirsch Phys Rev A 89 032102 (2014)

[2] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 012218

(2019)

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Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

Actualmente ha crecido el intereacutes en el uso de la tomografiacutea de coherencia oacuteptica cuaacutentica (QOCT) para obtenerinformacioacuten de tejidos orgaacutenicos ya que representa una mejora respecto a su anaacutelogo claacutesico [1] [2] En un trabajoreciente mostramos que usando un laacuteser pulsado podemos eliminar picos de interferencia entre capas que degradanla resolucioacuten de una tomografiacutea [3] En este trabajo mostramos avances de una nueva teacutecnica que nos permiteoptimizar el tiempo de adquisicioacuten del interferograma usando lo que llamamos QOCT con resolucioacuten espectral Elinterferograma de QOCT normal se construye tomando como base la interferencia de Hong Ou Mandel (HOM) dondeun par de fotones se hacen interferir en un divisor de haz simeacutetrico y para ello es necesario introducir un delay τ enuno de los fotones mediante un escaneo motorizado lo que nos permite obtener un pico (dip) Este procedimientose vuelve extremadamente lento a la hora de tomar los escaneos de QOCT de muestras con reflectancias pobres (delorden del 5) Una solucioacuten que proponemos es eliminar el paso del escaneo al obtener la resolucioacuten espectral deun delay fijo τ0 (ec 1) obteniendo un corte de la funcioacuten bidimensional Rc(τ0Ω) cuya transformada de Fourier nospermite recuperar toda la informacioacuten de la muestra gracias a un algoritmo de reconstruccioacuten

Rc(τ0Ω) = | f (Ω)minus f (minusΩ)exp(i2Ωτ0)|2 (1)

Referencias

[1] Abouraddy Ayman F and Nasr Magued B and Saleh Bahaa E A and Sergienko Alexander V and Teich Malvin C Quantum-optical cohe-

rence tomography with dispersion cancellation Phys Rev A 65 053817 2002

[2] Magued B Nasr Bahaa E A Saleh Alexander V Sergienko and Malvin C Teich Demonstration of Dispersion-Canceled Quantum-Optical

Coherence Tomography Phys Rev Lett 91 083601 2003

[3] Pablo Yepiz Graciano Aliacute Michel Angulo Martiacutenez Dorilian Lopez-Mago Gustavo Castro-Olvera Martha Rosete-Aguilar Jesuacutes Garduntildeo-Mejiacutea

Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Heacutector Cruz Ramiacuterez Alfred B UrsquoRen Interference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally

engineered photon pairs Scientific Reports 9 8954 2019

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

En oacuteptica ultra raacutepida es necesario usar teacutecnicas especiales para determinar la intensidad y la fase de pulsos ultra-cortos algunas de estas teacutecnicas son la auto-correlacioacuten la interferometriacutea espectral SPIDER y FROG [1] En estetrabajo proponemos el uso de una teacutecnica similar a FROG pero en lugar de medir fuentes de luz claacutesicas pretendemosmedir paquetes de onda de fotones individuales en este caso la funcioacuten de amplitud conjunta del bifotoacuten f (ωsωi)

Utilizando la teacutecnica de Hong Ou Mandel espectral podemos obtener un interferograma bidimensional Rc(τΩ)y es posible utilizar algoritmos de reconstruccioacuten obtener informacioacuten sobre la intensidad | f (Ω) f lowast(minusΩ)|2 y sobre ladiferencia de fases φ(Ω)minusφ(minusΩ) utilizando el llamado meacutetodo de Takeda [2] Pero para obtener la amplitud y lafase exactas es necesario utilizar un algoritmo tipo FROG de reconstruccioacuten basado en el meacutetodo de las proyeccionesgeneralizadas [3]

Referencias

[1] httpwwwswampopticscomtutorialshtml

[2] Mitsuo Takeda Hideki Ina and Seiji Kobayashi Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and in-

terferometry J Opt Soc Am 72 156-160 (1982)

[3] Kenneth W DeLong David N Fittinghoff Rick Trebino Bern Kohler and Kent Wilson Pulse retrieval in frequency-resolved optical gating

based on the method of generalized projections Opt Lett 19 2152-2154 (1994)

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• Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales (A Luisa Aguayo-Alvarado W De La Cruz K Garay-Palmett )
• Collision of BEC quantum droplets (J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez )
• Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris Mandoki )
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Irvin Angeles)
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Adriaacuten Vallejo Martiacutenez Nieves Arias Tellez Diego Martiacutenez Cara Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten Yaneth M Torres Garciacutea Alessandro Ceregrave Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Daniel Sahaguacuten Saacutenchez )
• Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement (Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar )
• On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics (David Bermuacutedez)
• Cavidades cuaacutenticas en microesferas (Ceacutesar Bertoni Ocampo)
• Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices (Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares )
• Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del Tipo Einstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan (Omar Calderoacuten-Losada Sebastian Murgueitio Tonatiuh Moctezuma Heacutector Cruz-Ramiacuterez Alonso Botero Alfred B Uren Alejandra Valencia)
• Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia (Fabiaacuten Camas Aquino)
• Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz (Silvia Caacuterdenas Loacutepez Asaf Paris Mandoki Pablo Barberis Blostein Rocio Jaacuteuregui Renaud )
• Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos (Javier Carrillo Martiacutenez)
• Entanglement of extremal density matrices (Octavio Castantildeos)
• Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence (Hector M Castro-Beltran Ricardo Roman-Ancheyta Octavio de los Santos-Sanchez Levente Horvath )
• Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usando osciladores electroacutenicos no-lineales (Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez Carlos Jorge G Hirsch Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Divisibility of qubit channels and dynamical maps (David Davalos Gonzalez)
• Caos en el modelo de Bose Hubbard (Javier I de la Cruz Jorge G Hirsch )
• Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten ( J A Diacuteaz-Zaragoza J Ruiz W M Pimenta L J Gonzaacutelez J A Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal (Francisco Domiacutenguez-Serna Karina Garay-Palmett )
• Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum Simulators (Juan Samuel S Duraacuten Goacutemez Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Rafael Salas Montiel )
• En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal (K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W De La Cruz )
• Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacutea de red (Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes )
• De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard (Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich )
• Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones (MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez )
• Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones (Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich )
• Spatial Control of Structured Photon Pairs (Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Roberto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen )
• Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles 5S12 5P32 5D52 (Oscar Hernaacutendez)
• Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms (Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez )
• Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits (Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez)
• Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas (Alan Hirales Ahuatzin)
• Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo (Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo L F Santos )
• Long-time semiclassical evolution of spin-like systems (Andrei Klimov)
• Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica (Alejandro Lancheros)
• Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons (Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel)
• Integrable model of a p-wave bosonic superfluid (Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz )
• Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo (A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Ultracold spinor systems in quantum optical lattices (Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez )
• Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos (Christian Jesus Madrontildeero Carvajal)
• About the spectrum of the Rabi model (Felix H Maldonado-Villamizar)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Luis Alberto Mendoza)
• Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento (Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro )
• Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings (Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Moya Cessa )
• Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos (R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego )
• Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity (Diego Morachis Galindo)
• Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina (Luis Felipe Morales Curiel)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Heacutector Jair Morales Goacutemez)
• Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados (Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov )
• Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization (Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez )
• Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas (Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz Alfred URen Cortes )
• Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT (Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara )
• Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavity mode (Alejandro Paredes)
• Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg (Asaf Paris Mandoki)
• Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment (E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo Aguilar )
• Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos (Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos )
• A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements (Carlos Pineda)
• Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica (Guillermo Javier Preisser Beltraacuten)
• Deep learning-based super-resolution imaging (M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel )
• Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos (Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential (Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea)
• Static analogues of driven phases of matter (Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem )
• Exotic long range Rydberg molecules (Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud )
• Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos (Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea)
• Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles (J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar )
• Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita (Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena )
• Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Informacioacuten de Fisher (Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago )
• Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels (Antonio Rosado Gonzalez)
• Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information (Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph )
• Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems (Isabel Sainz Abascal)
• Holografia digital de 87Rb (F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman )
• Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz (Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner)
• Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate (Miguel Torres Acosta Santiago Caballero )
• Self-averaging in interacting quantum systems (E Jonathan Torres-Herrera)
• Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann (Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten)
• Transformada de Bargmann Discreta (Kenan Uriostegui)
• Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio (Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett )
• Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico (Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez )
• PT-symmetry in an optomechanical system (B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara )
• Casimir forces BEC and superconductivity (Santiago Caballero Carlos Villarreal )
• Sentildeales de caos con estados coherentes (D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos J G Hirsch )
• Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )
• Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )

Self-averaging in interacting quantum systems

E Jonathan Torres-HerreraInstituto de Fiacutesica Benemeacuterita Universidad Autoacutenoma de Puebla

Self-averaging roughly said when a single large sample is enough to represent the result of an ensemble average isimportant to experiments numerical simulations and the development of theoretical models of quantum many-bodysystems out of equilibrium however it remains under-investigated Usually in the chaotic regime self-averaging isjust taken for granted The numerical and analytical results presented here force us to rethink these expectationsThey demonstrate that self-averaging properties depend on the quantity and also on the time scale considered Weshow analytically that the survival probability in chaotic systems is not self-averaging at any time scale even whenevolved under full random matrices We also analyze the participation ratio Reacutenyi entropies the spin autocorrelationfunction from experiments with cold atoms and the connected spin-spin correlation function from experiments withion traps We find that self-averaging holds at short times for the quantities that are local in space while at long timesself-averaging applies for quantities that are local in time Various behaviors are revealed at intermediate time scales

Referencias

[1] E Jonathan Torres-Herrera Antonio M Garciacutea-Garciacutea and Lea F Santos ldquoGeneric dynamical features of quenched interacting quantum sys-

tems Survival probability density imbalance and out-of-time-ordered correlatorrdquo Phys Rev B 97 060303 (2018)

[2] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera and Lea F Santos ldquoThouless and relaxation time scales in many-body quantum systemsrdquo Phys

Rev B 99 174313 (2019)

[3] Mauro Schiulaz E Jonathan Torres-Herrera Francisco Peacuterez-Bernal and Lea F Santos ldquoSelf-averaging in many-body quantum systems out

of equilibriumrdquo arXiv preprint arXiv190611856

Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann

Luis Aacutengel Trejo GalvaacutenInstituto Politeacutecnico Nacional Escuela Superior de Fiacutesica y Matemaacuteticas

Describimos la dinaacutemica de interaccioacuten aacutetomo-campo cuando la posicioacuten del aacutetomo y el campo se encuentran cuan-tizados Examinando los valores miacutenimos en las entropiacuteas de v Von Neumann asociadas al aacutetomo campo y vibracioacutenmostramos que la funcioacuten de onda inicial puede reconstruirse siempre que el estado de campo no se encuentre des-crito por superposiciones de estados de nuacutemero esta confirmacioacuten se ve reflejada en el valor cercano a cero quealcanzan dichas entropiacuteas

Transformada de Bargmann Discreta

Kenan UriosteguiInstituto de Ciencias Fiacutesicas UNAM

Se define una transformada de Bargmann para funciones discretas y finitas a traveacutes de estados coherentes del modelode oscilador armoacutenico finito de su(2) El espacio transformado se pone en correspondencia con una malla cuadradaen el plano complejo De alliacute la transformada de Bargmann discreta inversa reconstituye la funcioacuten original conun error promedio de 10minus7 para funciones de norma unitaria Tres propiedades importantes de la transformada deBargmann se mantienen en esta versioacuten discreta (1) La transformada de Bargmann de las funciones de osciladorarmoacutenico finito de su(2) son funciones potencia complejas (2) la dinaacutemica del oscilador bajo la transformada deFourier en el espacio complejo de Bargmann corresponde en esta discretizacioacuten a la dinaacutemica bajo la transformadafraccional de Fourier-Kravchuk y (3) las funciones de oscilador repulsivo discreto de su(11) se autoreproducen enun intervalo finito con un pequentildeo error

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Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de ondade nitruro de silicio

Josueacute Valencia-Reyes112 Rafael Salas-Montiel2 Karina Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

e-mail para correspondencia kgarayciceseedumx

La plasmoacutenica cuaacutentica se ha consolidado como un aacuterea de intereacutes para poder desarrollar tecnologiacuteas cuaacutenticas siendosus dos avances 1) reduccioacuten de las dimensions de los circuitos fotoacutenicos y 2) demostrar que los plasmones polarito-nes de superficie (SPPs) reproducen caracteriacutesticas cuaacutenticas de los fotones En la deacutecada de los 70rsquos se demostroacute quedos fotones indistinguibles pueden interferir tras la implementacioacuten de interferencia de HOM No obstante fue hastael 2014 que se vino a demostrar que eacutesta interferencia se puede dar entre SPPs [12] Este experimento consistioacute deuna fuente de pareja de fotones basada en el proceso de conversioacuten parameacutetrica descendente en un cristal no linealexterna al dispositivo hiacutebrido donde ocurre la interferencia El objetivo de este trabajo es determinar las caracteriacutesti-cas fiacutesicas de un dispositivo hiacutebrido integrado capaz de reproducir la interferencia cuaacutentica tipo Hong Ou Mandelentre plasmones polaritones de superficie con la adicional contribucioacuten de incorporar la fuente de parejas de fotonesen el mismo circuito implementando el proceso de mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo degenerado en emisioacutenen una guiacutea de onda El dispositivo hiacutebrido propuesto estaacute compuesto de tres partes importantes fuente de parejasde fotones acoplador direccional para separar las frecuencias (filtro) y zona de interaccioacuten fotoacutenico-plasmonica Laparte fotoacutenica del dispositivo corresponde a guiacuteas de onda de nitruro de silicio material elegido por su nula absorcioacutenen el espectro visible y por tener un valor alto de iacutendice de refraccioacuten ( 2) El nuacutemero de parejas de fotones estimadoteoacutericamente para la fuente es 108s para una longitud total de la guiacutea de 2 cm Las longitudes de onda de bombeoque interactuacutean en el proceso son 532 nm y 817 nm mientras que los fotones generados seraacuten emitidos en 6444nm ytendraacuten un ancho espectral de 15 nm aproximadamente La segunda etapa del dispositivo corresponde al filtro basa-do en un acoplador direccional cuyo disentildeo se basoacute en la teoriacutea de propagacioacuten de luz en guiacuteas de ondas acopladasPara la tercera etapa del dispositivo se estudioacute la transicioacuten entre el estado fotoacutenico y el plasmoacutenico desde lo cual seencontraron condiciones para un traslape mayor al 60 entre los dos modos Igualmente en esta etapa se incorporoacuteel interferoacutemetro plasmoacutenico el cual consiste de un divisor de haz 5050 con una longitud de 12microm Por uacuteltimo seencontraron las caracteriacutesticas del acoplador direccional plasmoacutenico el cual se disentildeoacute en una configuracioacuten de dobledieleacutectrico sobre metal (peliacutecula delgada de oro de 90nm de espesor) para mantener una distancia de propagacioacutende los SPPs alrededor de 3 micras

Referencias

[1] Fakonas J S Lee H Kelaita Y A y Atwater H A Nature Photonics 8 317 EP Two-plasmon quantum interference (2014)

[2] Cai Y-J Li M Ren X-F Zou C-L Xiong X Lei H-L Liu B-H Guo G-P y Guo G-C Phys Rev Applied2 014004 High-visibility

on-chip quantum interference of single surface plasmons (2014)

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico

Humberto Vaacutezquez Saacutenchez1 Sergio Lerma Hernaacutendez1

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana

Un estado coherente es un paquete de ondas gaussiano el cual puede conservar su forma al evolucionar en el tiempoen un potencial cuadraacutetico Sin embargo la dinaacutemica de un estado que inicialmente es coherente es distinta al utilizarun potencial diferente al cuadraacutetico Para este trabajo se utilizoacute un potencial de grado cuatro debido a las diversasregiones de estudio que ofrece en su espacio fase El estado al evolucionar en cualquier regioacuten de este potencialpierde su forma gaussiana y se difunde a traveacutes del espacio fase accesible hasta cubrirlo en su totalidad A esta escalatemporal (tiempo de Ehrenfest) se presentan fenoacutemenos de auto-interferencia Se comparoacute la dinaacutemica cuaacutentica deeste sistema con la evolucioacuten claacutesica de un enjambre de condiciones iniciales el cual presenta un comportamientosimilar a la dinaacutemica cuaacutentica hasta la aparicioacuten de la auto-interferencia

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PT-symmetry in an optomechanical system

B Jaramillo Aacutevila1 C Ventura-Velaacutezquez2 R de J Leoacuten-Montiel3 Y N Joglekar4 B M Rodriacuteguez-Lara25

1CONACYT-Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico

3Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Meacutexico4Department of Physics Indiana University Purdue University Indianapolis USA

5Tecnoloacutegico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Meacutexico

We studied an optomechanical system with a strong laser driving Under red-detuning we obtain a quantum beam-splitter-like dynamics which displays three regimes depending on the enhanced optomechanical coupling and thelosses of the system These regimes are analogous to the ones of a PT-symmetric dimer We compare the open dynamicsobtained with two approaches Lindblad master equation and a non-Hermitian Hamiltonian with underlying PT-symmetry Both approaches display the essential behaviours of the three PT-symmetry but in some cases the twoapproaches present some differences related to the coherences in the system

Casimir forces BEC and superconductivity

Santiago Caballero1 Carlos Villarreal11Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita

Universidad Autoacutenoma de Puebla

We investigate the Casimir forces between high-Tc superconductors as function of the distance and temperatureWe consider either short-distance (50 nm - 600 nm) and long-distance (600 nm - 10 microns) configurations Theoptical properties of superconducting materials are described in terms of a BEC of weakly-interacting short-correlatedconducting pairs transported along quasi-2D layers In the short-range regime a continuous behaviour of the Casimirforces arises with no significant features at the transition temperature In contrast in the long-range regime theforces show an abrupt increment at the critical temperature which is a novel characteristic in the study of Casimirforces Simultaneously the Casimir entropy and the specific heat develop a strong discontinuous behaviour properof the SC-normal phase transition In every situation the entropy vanishes at extremely low temperatures leadingto consistency with the third law of thermodynamics contradicting current claims

Sentildeales de caos con estados coherentes

D Villasentildeor1 S Pilatowsky-Cameo1 M A Bastarrachea-Magnani2 S Lerma-Hernaacutendez3 L F Santos4 J GHirsch1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Ciudad de Meacutexico 04510 Meacutexico2Department of Physics and Astronomy Aarhus University Ny Munkegade DK-8000 Aarhus C Denmark

3Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana Circuito Aguirre Beltraacuten sn Xalapa 91000 Meacutexico4Department of Physics Yeshiva University New York New York 10016 USA

En este trabajo estudiamos la evolucioacuten de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke el cual describea un sistema espiacuten-bosoacuten con N aacutetomos de dos niveles con frecuencia de transicioacuten ω0 interaccionando dentrode una cavidad con un solo modo del campo electromagneacutetico con frecuencia de radiacioacuten ω con HamiltonianoHD =ωadaggera+ω0 Jz +

2γpN Jx(adagger+ a) donde la interaccioacuten aacutetomo-campo estaacute gobernada por un paraacutemetro de acopla-

miento γ La probabilidad de supervivencia es la probabilidad de encontrar a un sistema cuaacutentico en su estado iniciala un tiempo posterior SP(t) = |langΨ(0)|Ψ(t)rang|2 Utilizamos como estado inicial un estado producto |Ψ(0)rang= |αrang otimes |zrangconstituido por un estado coherente de Glauber |αrang para el campo y un estado coherente de Bloch |zrang para los aacuteto-mos |αrang = eminus|α|

22eαadagger|0rang |zrang =

1+ |z|2minus j

ezJ+ | jminus jrang donde α z isin C |0rang es el vaciacuteo fotoacutenico y | jminus jrang es el estadobase de los aacutetomos con j = N 2 Seleccionamos un conjunto de paraacutemetros donde el modelo de Dicke es caoacuteti-co [1] y estudiamos la probabilidad de supervivencia encontrando evidencia del agujero de correlacioacuten Medianteuna aproximacioacuten semiclaacutesica conocida como Truncated Wigner Approximation (TWA) se puede definir un anaacutelogoclaacutesico para la probabilidad de supervivencia encontrando asiacute una correspondencia entre ambos comportamientosResultados recientes considerando otros estados iniciales (aleatorios) se muestran en [2]

Referencias

[1] M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez and J G Hirsch Phys Rev A 89 032102 (2014)

[2] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 012218

(2019)

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Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

Actualmente ha crecido el intereacutes en el uso de la tomografiacutea de coherencia oacuteptica cuaacutentica (QOCT) para obtenerinformacioacuten de tejidos orgaacutenicos ya que representa una mejora respecto a su anaacutelogo claacutesico [1] [2] En un trabajoreciente mostramos que usando un laacuteser pulsado podemos eliminar picos de interferencia entre capas que degradanla resolucioacuten de una tomografiacutea [3] En este trabajo mostramos avances de una nueva teacutecnica que nos permiteoptimizar el tiempo de adquisicioacuten del interferograma usando lo que llamamos QOCT con resolucioacuten espectral Elinterferograma de QOCT normal se construye tomando como base la interferencia de Hong Ou Mandel (HOM) dondeun par de fotones se hacen interferir en un divisor de haz simeacutetrico y para ello es necesario introducir un delay τ enuno de los fotones mediante un escaneo motorizado lo que nos permite obtener un pico (dip) Este procedimientose vuelve extremadamente lento a la hora de tomar los escaneos de QOCT de muestras con reflectancias pobres (delorden del 5) Una solucioacuten que proponemos es eliminar el paso del escaneo al obtener la resolucioacuten espectral deun delay fijo τ0 (ec 1) obteniendo un corte de la funcioacuten bidimensional Rc(τ0Ω) cuya transformada de Fourier nospermite recuperar toda la informacioacuten de la muestra gracias a un algoritmo de reconstruccioacuten

Rc(τ0Ω) = | f (Ω)minus f (minusΩ)exp(i2Ωτ0)|2 (1)

Referencias

[1] Abouraddy Ayman F and Nasr Magued B and Saleh Bahaa E A and Sergienko Alexander V and Teich Malvin C Quantum-optical cohe-

rence tomography with dispersion cancellation Phys Rev A 65 053817 2002

[2] Magued B Nasr Bahaa E A Saleh Alexander V Sergienko and Malvin C Teich Demonstration of Dispersion-Canceled Quantum-Optical

Coherence Tomography Phys Rev Lett 91 083601 2003

[3] Pablo Yepiz Graciano Aliacute Michel Angulo Martiacutenez Dorilian Lopez-Mago Gustavo Castro-Olvera Martha Rosete-Aguilar Jesuacutes Garduntildeo-Mejiacutea

Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Heacutector Cruz Ramiacuterez Alfred B UrsquoRen Interference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally

engineered photon pairs Scientific Reports 9 8954 2019

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

En oacuteptica ultra raacutepida es necesario usar teacutecnicas especiales para determinar la intensidad y la fase de pulsos ultra-cortos algunas de estas teacutecnicas son la auto-correlacioacuten la interferometriacutea espectral SPIDER y FROG [1] En estetrabajo proponemos el uso de una teacutecnica similar a FROG pero en lugar de medir fuentes de luz claacutesicas pretendemosmedir paquetes de onda de fotones individuales en este caso la funcioacuten de amplitud conjunta del bifotoacuten f (ωsωi)

Utilizando la teacutecnica de Hong Ou Mandel espectral podemos obtener un interferograma bidimensional Rc(τΩ)y es posible utilizar algoritmos de reconstruccioacuten obtener informacioacuten sobre la intensidad | f (Ω) f lowast(minusΩ)|2 y sobre ladiferencia de fases φ(Ω)minusφ(minusΩ) utilizando el llamado meacutetodo de Takeda [2] Pero para obtener la amplitud y lafase exactas es necesario utilizar un algoritmo tipo FROG de reconstruccioacuten basado en el meacutetodo de las proyeccionesgeneralizadas [3]

Referencias

[1] httpwwwswampopticscomtutorialshtml

[2] Mitsuo Takeda Hideki Ina and Seiji Kobayashi Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and in-

terferometry J Opt Soc Am 72 156-160 (1982)

[3] Kenneth W DeLong David N Fittinghoff Rick Trebino Bern Kohler and Kent Wilson Pulse retrieval in frequency-resolved optical gating

based on the method of generalized projections Opt Lett 19 2152-2154 (1994)

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• Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales (A Luisa Aguayo-Alvarado W De La Cruz K Garay-Palmett )
• Collision of BEC quantum droplets (J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez )
• Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris Mandoki )
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Irvin Angeles)
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Adriaacuten Vallejo Martiacutenez Nieves Arias Tellez Diego Martiacutenez Cara Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten Yaneth M Torres Garciacutea Alessandro Ceregrave Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Daniel Sahaguacuten Saacutenchez )
• Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement (Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar )
• On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics (David Bermuacutedez)
• Cavidades cuaacutenticas en microesferas (Ceacutesar Bertoni Ocampo)
• Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices (Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares )
• Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del Tipo Einstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan (Omar Calderoacuten-Losada Sebastian Murgueitio Tonatiuh Moctezuma Heacutector Cruz-Ramiacuterez Alonso Botero Alfred B Uren Alejandra Valencia)
• Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia (Fabiaacuten Camas Aquino)
• Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz (Silvia Caacuterdenas Loacutepez Asaf Paris Mandoki Pablo Barberis Blostein Rocio Jaacuteuregui Renaud )
• Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos (Javier Carrillo Martiacutenez)
• Entanglement of extremal density matrices (Octavio Castantildeos)
• Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence (Hector M Castro-Beltran Ricardo Roman-Ancheyta Octavio de los Santos-Sanchez Levente Horvath )
• Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usando osciladores electroacutenicos no-lineales (Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez Carlos Jorge G Hirsch Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Divisibility of qubit channels and dynamical maps (David Davalos Gonzalez)
• Caos en el modelo de Bose Hubbard (Javier I de la Cruz Jorge G Hirsch )
• Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten ( J A Diacuteaz-Zaragoza J Ruiz W M Pimenta L J Gonzaacutelez J A Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal (Francisco Domiacutenguez-Serna Karina Garay-Palmett )
• Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum Simulators (Juan Samuel S Duraacuten Goacutemez Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Rafael Salas Montiel )
• En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal (K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W De La Cruz )
• Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacutea de red (Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes )
• De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard (Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich )
• Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones (MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez )
• Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones (Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich )
• Spatial Control of Structured Photon Pairs (Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Roberto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen )
• Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles 5S12 5P32 5D52 (Oscar Hernaacutendez)
• Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms (Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez )
• Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits (Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez)
• Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas (Alan Hirales Ahuatzin)
• Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo (Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo L F Santos )
• Long-time semiclassical evolution of spin-like systems (Andrei Klimov)
• Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica (Alejandro Lancheros)
• Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons (Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel)
• Integrable model of a p-wave bosonic superfluid (Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz )
• Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo (A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Ultracold spinor systems in quantum optical lattices (Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez )
• Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos (Christian Jesus Madrontildeero Carvajal)
• About the spectrum of the Rabi model (Felix H Maldonado-Villamizar)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Luis Alberto Mendoza)
• Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento (Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro )
• Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings (Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Moya Cessa )
• Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos (R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego )
• Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity (Diego Morachis Galindo)
• Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina (Luis Felipe Morales Curiel)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Heacutector Jair Morales Goacutemez)
• Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados (Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov )
• Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization (Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez )
• Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas (Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz Alfred URen Cortes )
• Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT (Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara )
• Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavity mode (Alejandro Paredes)
• Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg (Asaf Paris Mandoki)
• Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment (E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo Aguilar )
• Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos (Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos )
• A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements (Carlos Pineda)
• Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica (Guillermo Javier Preisser Beltraacuten)
• Deep learning-based super-resolution imaging (M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel )
• Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos (Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential (Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea)
• Static analogues of driven phases of matter (Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem )
• Exotic long range Rydberg molecules (Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud )
• Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos (Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea)
• Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles (J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar )
• Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita (Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena )
• Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Informacioacuten de Fisher (Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago )
• Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels (Antonio Rosado Gonzalez)
• Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information (Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph )
• Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems (Isabel Sainz Abascal)
• Holografia digital de 87Rb (F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman )
• Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz (Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner)
• Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate (Miguel Torres Acosta Santiago Caballero )
• Self-averaging in interacting quantum systems (E Jonathan Torres-Herrera)
• Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann (Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten)
• Transformada de Bargmann Discreta (Kenan Uriostegui)
• Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio (Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett )
• Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico (Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez )
• PT-symmetry in an optomechanical system (B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara )
• Casimir forces BEC and superconductivity (Santiago Caballero Carlos Villarreal )
• Sentildeales de caos con estados coherentes (D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos J G Hirsch )
• Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )
• Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )

Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de ondade nitruro de silicio

Josueacute Valencia-Reyes112 Rafael Salas-Montiel2 Karina Garay-Palmett1

1Departamento de Oacuteptica Centro de Investigacioacuten Cientiacutefica y de Educacioacuten Superior de Ensenada Ensenada BC Meacutexico2Departement Physique Meacutecanique Mateacuteriaux Nanotechnologies L2nICD-CNRS Universiteacute technologie de Troyes Francia

e-mail para correspondencia kgarayciceseedumx

La plasmoacutenica cuaacutentica se ha consolidado como un aacuterea de intereacutes para poder desarrollar tecnologiacuteas cuaacutenticas siendosus dos avances 1) reduccioacuten de las dimensions de los circuitos fotoacutenicos y 2) demostrar que los plasmones polarito-nes de superficie (SPPs) reproducen caracteriacutesticas cuaacutenticas de los fotones En la deacutecada de los 70rsquos se demostroacute quedos fotones indistinguibles pueden interferir tras la implementacioacuten de interferencia de HOM No obstante fue hastael 2014 que se vino a demostrar que eacutesta interferencia se puede dar entre SPPs [12] Este experimento consistioacute deuna fuente de pareja de fotones basada en el proceso de conversioacuten parameacutetrica descendente en un cristal no linealexterna al dispositivo hiacutebrido donde ocurre la interferencia El objetivo de este trabajo es determinar las caracteriacutesti-cas fiacutesicas de un dispositivo hiacutebrido integrado capaz de reproducir la interferencia cuaacutentica tipo Hong Ou Mandelentre plasmones polaritones de superficie con la adicional contribucioacuten de incorporar la fuente de parejas de fotonesen el mismo circuito implementando el proceso de mezclado de cuatro ondas espontaacuteneo degenerado en emisioacutenen una guiacutea de onda El dispositivo hiacutebrido propuesto estaacute compuesto de tres partes importantes fuente de parejasde fotones acoplador direccional para separar las frecuencias (filtro) y zona de interaccioacuten fotoacutenico-plasmonica Laparte fotoacutenica del dispositivo corresponde a guiacuteas de onda de nitruro de silicio material elegido por su nula absorcioacutenen el espectro visible y por tener un valor alto de iacutendice de refraccioacuten ( 2) El nuacutemero de parejas de fotones estimadoteoacutericamente para la fuente es 108s para una longitud total de la guiacutea de 2 cm Las longitudes de onda de bombeoque interactuacutean en el proceso son 532 nm y 817 nm mientras que los fotones generados seraacuten emitidos en 6444nm ytendraacuten un ancho espectral de 15 nm aproximadamente La segunda etapa del dispositivo corresponde al filtro basa-do en un acoplador direccional cuyo disentildeo se basoacute en la teoriacutea de propagacioacuten de luz en guiacuteas de ondas acopladasPara la tercera etapa del dispositivo se estudioacute la transicioacuten entre el estado fotoacutenico y el plasmoacutenico desde lo cual seencontraron condiciones para un traslape mayor al 60 entre los dos modos Igualmente en esta etapa se incorporoacuteel interferoacutemetro plasmoacutenico el cual consiste de un divisor de haz 5050 con una longitud de 12microm Por uacuteltimo seencontraron las caracteriacutesticas del acoplador direccional plasmoacutenico el cual se disentildeoacute en una configuracioacuten de dobledieleacutectrico sobre metal (peliacutecula delgada de oro de 90nm de espesor) para mantener una distancia de propagacioacutende los SPPs alrededor de 3 micras

Referencias

[1] Fakonas J S Lee H Kelaita Y A y Atwater H A Nature Photonics 8 317 EP Two-plasmon quantum interference (2014)

[2] Cai Y-J Li M Ren X-F Zou C-L Xiong X Lei H-L Liu B-H Guo G-P y Guo G-C Phys Rev Applied2 014004 High-visibility

on-chip quantum interference of single surface plasmons (2014)

Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico

Humberto Vaacutezquez Saacutenchez1 Sergio Lerma Hernaacutendez1

1Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana

Un estado coherente es un paquete de ondas gaussiano el cual puede conservar su forma al evolucionar en el tiempoen un potencial cuadraacutetico Sin embargo la dinaacutemica de un estado que inicialmente es coherente es distinta al utilizarun potencial diferente al cuadraacutetico Para este trabajo se utilizoacute un potencial de grado cuatro debido a las diversasregiones de estudio que ofrece en su espacio fase El estado al evolucionar en cualquier regioacuten de este potencialpierde su forma gaussiana y se difunde a traveacutes del espacio fase accesible hasta cubrirlo en su totalidad A esta escalatemporal (tiempo de Ehrenfest) se presentan fenoacutemenos de auto-interferencia Se comparoacute la dinaacutemica cuaacutentica deeste sistema con la evolucioacuten claacutesica de un enjambre de condiciones iniciales el cual presenta un comportamientosimilar a la dinaacutemica cuaacutentica hasta la aparicioacuten de la auto-interferencia

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PT-symmetry in an optomechanical system

B Jaramillo Aacutevila1 C Ventura-Velaacutezquez2 R de J Leoacuten-Montiel3 Y N Joglekar4 B M Rodriacuteguez-Lara25

1CONACYT-Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico

3Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Meacutexico4Department of Physics Indiana University Purdue University Indianapolis USA

5Tecnoloacutegico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Meacutexico

We studied an optomechanical system with a strong laser driving Under red-detuning we obtain a quantum beam-splitter-like dynamics which displays three regimes depending on the enhanced optomechanical coupling and thelosses of the system These regimes are analogous to the ones of a PT-symmetric dimer We compare the open dynamicsobtained with two approaches Lindblad master equation and a non-Hermitian Hamiltonian with underlying PT-symmetry Both approaches display the essential behaviours of the three PT-symmetry but in some cases the twoapproaches present some differences related to the coherences in the system

Casimir forces BEC and superconductivity

Santiago Caballero1 Carlos Villarreal11Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita

Universidad Autoacutenoma de Puebla

We investigate the Casimir forces between high-Tc superconductors as function of the distance and temperatureWe consider either short-distance (50 nm - 600 nm) and long-distance (600 nm - 10 microns) configurations Theoptical properties of superconducting materials are described in terms of a BEC of weakly-interacting short-correlatedconducting pairs transported along quasi-2D layers In the short-range regime a continuous behaviour of the Casimirforces arises with no significant features at the transition temperature In contrast in the long-range regime theforces show an abrupt increment at the critical temperature which is a novel characteristic in the study of Casimirforces Simultaneously the Casimir entropy and the specific heat develop a strong discontinuous behaviour properof the SC-normal phase transition In every situation the entropy vanishes at extremely low temperatures leadingto consistency with the third law of thermodynamics contradicting current claims

Sentildeales de caos con estados coherentes

D Villasentildeor1 S Pilatowsky-Cameo1 M A Bastarrachea-Magnani2 S Lerma-Hernaacutendez3 L F Santos4 J GHirsch1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Ciudad de Meacutexico 04510 Meacutexico2Department of Physics and Astronomy Aarhus University Ny Munkegade DK-8000 Aarhus C Denmark

3Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana Circuito Aguirre Beltraacuten sn Xalapa 91000 Meacutexico4Department of Physics Yeshiva University New York New York 10016 USA

En este trabajo estudiamos la evolucioacuten de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke el cual describea un sistema espiacuten-bosoacuten con N aacutetomos de dos niveles con frecuencia de transicioacuten ω0 interaccionando dentrode una cavidad con un solo modo del campo electromagneacutetico con frecuencia de radiacioacuten ω con HamiltonianoHD =ωadaggera+ω0 Jz +

2γpN Jx(adagger+ a) donde la interaccioacuten aacutetomo-campo estaacute gobernada por un paraacutemetro de acopla-

miento γ La probabilidad de supervivencia es la probabilidad de encontrar a un sistema cuaacutentico en su estado iniciala un tiempo posterior SP(t) = |langΨ(0)|Ψ(t)rang|2 Utilizamos como estado inicial un estado producto |Ψ(0)rang= |αrang otimes |zrangconstituido por un estado coherente de Glauber |αrang para el campo y un estado coherente de Bloch |zrang para los aacuteto-mos |αrang = eminus|α|

22eαadagger|0rang |zrang =

1+ |z|2minus j

ezJ+ | jminus jrang donde α z isin C |0rang es el vaciacuteo fotoacutenico y | jminus jrang es el estadobase de los aacutetomos con j = N 2 Seleccionamos un conjunto de paraacutemetros donde el modelo de Dicke es caoacuteti-co [1] y estudiamos la probabilidad de supervivencia encontrando evidencia del agujero de correlacioacuten Medianteuna aproximacioacuten semiclaacutesica conocida como Truncated Wigner Approximation (TWA) se puede definir un anaacutelogoclaacutesico para la probabilidad de supervivencia encontrando asiacute una correspondencia entre ambos comportamientosResultados recientes considerando otros estados iniciales (aleatorios) se muestran en [2]

Referencias

[1] M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez and J G Hirsch Phys Rev A 89 032102 (2014)

[2] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 012218

(2019)

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Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

Actualmente ha crecido el intereacutes en el uso de la tomografiacutea de coherencia oacuteptica cuaacutentica (QOCT) para obtenerinformacioacuten de tejidos orgaacutenicos ya que representa una mejora respecto a su anaacutelogo claacutesico [1] [2] En un trabajoreciente mostramos que usando un laacuteser pulsado podemos eliminar picos de interferencia entre capas que degradanla resolucioacuten de una tomografiacutea [3] En este trabajo mostramos avances de una nueva teacutecnica que nos permiteoptimizar el tiempo de adquisicioacuten del interferograma usando lo que llamamos QOCT con resolucioacuten espectral Elinterferograma de QOCT normal se construye tomando como base la interferencia de Hong Ou Mandel (HOM) dondeun par de fotones se hacen interferir en un divisor de haz simeacutetrico y para ello es necesario introducir un delay τ enuno de los fotones mediante un escaneo motorizado lo que nos permite obtener un pico (dip) Este procedimientose vuelve extremadamente lento a la hora de tomar los escaneos de QOCT de muestras con reflectancias pobres (delorden del 5) Una solucioacuten que proponemos es eliminar el paso del escaneo al obtener la resolucioacuten espectral deun delay fijo τ0 (ec 1) obteniendo un corte de la funcioacuten bidimensional Rc(τ0Ω) cuya transformada de Fourier nospermite recuperar toda la informacioacuten de la muestra gracias a un algoritmo de reconstruccioacuten

Rc(τ0Ω) = | f (Ω)minus f (minusΩ)exp(i2Ωτ0)|2 (1)

Referencias

[1] Abouraddy Ayman F and Nasr Magued B and Saleh Bahaa E A and Sergienko Alexander V and Teich Malvin C Quantum-optical cohe-

rence tomography with dispersion cancellation Phys Rev A 65 053817 2002

[2] Magued B Nasr Bahaa E A Saleh Alexander V Sergienko and Malvin C Teich Demonstration of Dispersion-Canceled Quantum-Optical

Coherence Tomography Phys Rev Lett 91 083601 2003

[3] Pablo Yepiz Graciano Aliacute Michel Angulo Martiacutenez Dorilian Lopez-Mago Gustavo Castro-Olvera Martha Rosete-Aguilar Jesuacutes Garduntildeo-Mejiacutea

Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Heacutector Cruz Ramiacuterez Alfred B UrsquoRen Interference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally

engineered photon pairs Scientific Reports 9 8954 2019

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

En oacuteptica ultra raacutepida es necesario usar teacutecnicas especiales para determinar la intensidad y la fase de pulsos ultra-cortos algunas de estas teacutecnicas son la auto-correlacioacuten la interferometriacutea espectral SPIDER y FROG [1] En estetrabajo proponemos el uso de una teacutecnica similar a FROG pero en lugar de medir fuentes de luz claacutesicas pretendemosmedir paquetes de onda de fotones individuales en este caso la funcioacuten de amplitud conjunta del bifotoacuten f (ωsωi)

Utilizando la teacutecnica de Hong Ou Mandel espectral podemos obtener un interferograma bidimensional Rc(τΩ)y es posible utilizar algoritmos de reconstruccioacuten obtener informacioacuten sobre la intensidad | f (Ω) f lowast(minusΩ)|2 y sobre ladiferencia de fases φ(Ω)minusφ(minusΩ) utilizando el llamado meacutetodo de Takeda [2] Pero para obtener la amplitud y lafase exactas es necesario utilizar un algoritmo tipo FROG de reconstruccioacuten basado en el meacutetodo de las proyeccionesgeneralizadas [3]

Referencias

[1] httpwwwswampopticscomtutorialshtml

[2] Mitsuo Takeda Hideki Ina and Seiji Kobayashi Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and in-

terferometry J Opt Soc Am 72 156-160 (1982)

[3] Kenneth W DeLong David N Fittinghoff Rick Trebino Bern Kohler and Kent Wilson Pulse retrieval in frequency-resolved optical gating

based on the method of generalized projections Opt Lett 19 2152-2154 (1994)

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• Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales (A Luisa Aguayo-Alvarado W De La Cruz K Garay-Palmett )
• Collision of BEC quantum droplets (J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez )
• Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris Mandoki )
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Irvin Angeles)
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Adriaacuten Vallejo Martiacutenez Nieves Arias Tellez Diego Martiacutenez Cara Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten Yaneth M Torres Garciacutea Alessandro Ceregrave Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Daniel Sahaguacuten Saacutenchez )
• Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement (Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar )
• On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics (David Bermuacutedez)
• Cavidades cuaacutenticas en microesferas (Ceacutesar Bertoni Ocampo)
• Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices (Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares )
• Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del Tipo Einstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan (Omar Calderoacuten-Losada Sebastian Murgueitio Tonatiuh Moctezuma Heacutector Cruz-Ramiacuterez Alonso Botero Alfred B Uren Alejandra Valencia)
• Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia (Fabiaacuten Camas Aquino)
• Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz (Silvia Caacuterdenas Loacutepez Asaf Paris Mandoki Pablo Barberis Blostein Rocio Jaacuteuregui Renaud )
• Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos (Javier Carrillo Martiacutenez)
• Entanglement of extremal density matrices (Octavio Castantildeos)
• Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence (Hector M Castro-Beltran Ricardo Roman-Ancheyta Octavio de los Santos-Sanchez Levente Horvath )
• Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usando osciladores electroacutenicos no-lineales (Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez Carlos Jorge G Hirsch Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Divisibility of qubit channels and dynamical maps (David Davalos Gonzalez)
• Caos en el modelo de Bose Hubbard (Javier I de la Cruz Jorge G Hirsch )
• Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten ( J A Diacuteaz-Zaragoza J Ruiz W M Pimenta L J Gonzaacutelez J A Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal (Francisco Domiacutenguez-Serna Karina Garay-Palmett )
• Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum Simulators (Juan Samuel S Duraacuten Goacutemez Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Rafael Salas Montiel )
• En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal (K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W De La Cruz )
• Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacutea de red (Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes )
• De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard (Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich )
• Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones (MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez )
• Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones (Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich )
• Spatial Control of Structured Photon Pairs (Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Roberto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen )
• Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles 5S12 5P32 5D52 (Oscar Hernaacutendez)
• Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms (Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez )
• Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits (Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez)
• Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas (Alan Hirales Ahuatzin)
• Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo (Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo L F Santos )
• Long-time semiclassical evolution of spin-like systems (Andrei Klimov)
• Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica (Alejandro Lancheros)
• Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons (Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel)
• Integrable model of a p-wave bosonic superfluid (Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz )
• Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo (A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Ultracold spinor systems in quantum optical lattices (Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez )
• Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos (Christian Jesus Madrontildeero Carvajal)
• About the spectrum of the Rabi model (Felix H Maldonado-Villamizar)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Luis Alberto Mendoza)
• Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento (Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro )
• Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings (Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Moya Cessa )
• Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos (R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego )
• Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity (Diego Morachis Galindo)
• Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina (Luis Felipe Morales Curiel)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Heacutector Jair Morales Goacutemez)
• Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados (Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov )
• Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization (Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez )
• Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas (Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz Alfred URen Cortes )
• Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT (Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara )
• Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavity mode (Alejandro Paredes)
• Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg (Asaf Paris Mandoki)
• Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment (E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo Aguilar )
• Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos (Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos )
• A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements (Carlos Pineda)
• Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica (Guillermo Javier Preisser Beltraacuten)
• Deep learning-based super-resolution imaging (M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel )
• Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos (Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential (Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea)
• Static analogues of driven phases of matter (Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem )
• Exotic long range Rydberg molecules (Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud )
• Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos (Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea)
• Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles (J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar )
• Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita (Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena )
• Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Informacioacuten de Fisher (Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago )
• Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels (Antonio Rosado Gonzalez)
• Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information (Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph )
• Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems (Isabel Sainz Abascal)
• Holografia digital de 87Rb (F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman )
• Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz (Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner)
• Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate (Miguel Torres Acosta Santiago Caballero )
• Self-averaging in interacting quantum systems (E Jonathan Torres-Herrera)
• Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann (Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten)
• Transformada de Bargmann Discreta (Kenan Uriostegui)
• Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio (Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett )
• Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico (Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez )
• PT-symmetry in an optomechanical system (B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara )
• Casimir forces BEC and superconductivity (Santiago Caballero Carlos Villarreal )
• Sentildeales de caos con estados coherentes (D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos J G Hirsch )
• Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )
• Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )

PT-symmetry in an optomechanical system

B Jaramillo Aacutevila1 C Ventura-Velaacutezquez2 R de J Leoacuten-Montiel3 Y N Joglekar4 B M Rodriacuteguez-Lara25

1CONACYT-Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico2Instituto Nacional de Astrofiacutesica Oacuteptica y Electroacutenica Meacutexico

3Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Meacutexico4Department of Physics Indiana University Purdue University Indianapolis USA

5Tecnoloacutegico de Monterrey Escuela de Ingenieriacutea y Ciencias Meacutexico

We studied an optomechanical system with a strong laser driving Under red-detuning we obtain a quantum beam-splitter-like dynamics which displays three regimes depending on the enhanced optomechanical coupling and thelosses of the system These regimes are analogous to the ones of a PT-symmetric dimer We compare the open dynamicsobtained with two approaches Lindblad master equation and a non-Hermitian Hamiltonian with underlying PT-symmetry Both approaches display the essential behaviours of the three PT-symmetry but in some cases the twoapproaches present some differences related to the coherences in the system

Casimir forces BEC and superconductivity

Santiago Caballero1 Carlos Villarreal11Instituto de Fiacutesica Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Facultad de Ciencias Fiacutesico Matemaacuteticas Benemeacuterita

Universidad Autoacutenoma de Puebla

We investigate the Casimir forces between high-Tc superconductors as function of the distance and temperatureWe consider either short-distance (50 nm - 600 nm) and long-distance (600 nm - 10 microns) configurations Theoptical properties of superconducting materials are described in terms of a BEC of weakly-interacting short-correlatedconducting pairs transported along quasi-2D layers In the short-range regime a continuous behaviour of the Casimirforces arises with no significant features at the transition temperature In contrast in the long-range regime theforces show an abrupt increment at the critical temperature which is a novel characteristic in the study of Casimirforces Simultaneously the Casimir entropy and the specific heat develop a strong discontinuous behaviour properof the SC-normal phase transition In every situation the entropy vanishes at extremely low temperatures leadingto consistency with the third law of thermodynamics contradicting current claims

Sentildeales de caos con estados coherentes

D Villasentildeor1 S Pilatowsky-Cameo1 M A Bastarrachea-Magnani2 S Lerma-Hernaacutendez3 L F Santos4 J GHirsch1

1Instituto de Ciencias Nucleares Universidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico Ciudad de Meacutexico 04510 Meacutexico2Department of Physics and Astronomy Aarhus University Ny Munkegade DK-8000 Aarhus C Denmark

3Facultad de Fiacutesica Universidad Veracruzana Circuito Aguirre Beltraacuten sn Xalapa 91000 Meacutexico4Department of Physics Yeshiva University New York New York 10016 USA

En este trabajo estudiamos la evolucioacuten de la probabilidad de supervivencia en el modelo de Dicke el cual describea un sistema espiacuten-bosoacuten con N aacutetomos de dos niveles con frecuencia de transicioacuten ω0 interaccionando dentrode una cavidad con un solo modo del campo electromagneacutetico con frecuencia de radiacioacuten ω con HamiltonianoHD =ωadaggera+ω0 Jz +

2γpN Jx(adagger+ a) donde la interaccioacuten aacutetomo-campo estaacute gobernada por un paraacutemetro de acopla-

miento γ La probabilidad de supervivencia es la probabilidad de encontrar a un sistema cuaacutentico en su estado iniciala un tiempo posterior SP(t) = |langΨ(0)|Ψ(t)rang|2 Utilizamos como estado inicial un estado producto |Ψ(0)rang= |αrang otimes |zrangconstituido por un estado coherente de Glauber |αrang para el campo y un estado coherente de Bloch |zrang para los aacuteto-mos |αrang = eminus|α|

22eαadagger|0rang |zrang =

1+ |z|2minus j

ezJ+ | jminus jrang donde α z isin C |0rang es el vaciacuteo fotoacutenico y | jminus jrang es el estadobase de los aacutetomos con j = N 2 Seleccionamos un conjunto de paraacutemetros donde el modelo de Dicke es caoacuteti-co [1] y estudiamos la probabilidad de supervivencia encontrando evidencia del agujero de correlacioacuten Medianteuna aproximacioacuten semiclaacutesica conocida como Truncated Wigner Approximation (TWA) se puede definir un anaacutelogoclaacutesico para la probabilidad de supervivencia encontrando asiacute una correspondencia entre ambos comportamientosResultados recientes considerando otros estados iniciales (aleatorios) se muestran en [2]

Referencias

[1] M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez and J G Hirsch Phys Rev A 89 032102 (2014)

[2] S Lerma-Hernaacutendez D Villasentildeor M A Bastarrachea-Magnani E J Torres-Herrera L F Santos and J G Hirsch Phys Rev E 100 012218

(2019)

35

Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

Actualmente ha crecido el intereacutes en el uso de la tomografiacutea de coherencia oacuteptica cuaacutentica (QOCT) para obtenerinformacioacuten de tejidos orgaacutenicos ya que representa una mejora respecto a su anaacutelogo claacutesico [1] [2] En un trabajoreciente mostramos que usando un laacuteser pulsado podemos eliminar picos de interferencia entre capas que degradanla resolucioacuten de una tomografiacutea [3] En este trabajo mostramos avances de una nueva teacutecnica que nos permiteoptimizar el tiempo de adquisicioacuten del interferograma usando lo que llamamos QOCT con resolucioacuten espectral Elinterferograma de QOCT normal se construye tomando como base la interferencia de Hong Ou Mandel (HOM) dondeun par de fotones se hacen interferir en un divisor de haz simeacutetrico y para ello es necesario introducir un delay τ enuno de los fotones mediante un escaneo motorizado lo que nos permite obtener un pico (dip) Este procedimientose vuelve extremadamente lento a la hora de tomar los escaneos de QOCT de muestras con reflectancias pobres (delorden del 5) Una solucioacuten que proponemos es eliminar el paso del escaneo al obtener la resolucioacuten espectral deun delay fijo τ0 (ec 1) obteniendo un corte de la funcioacuten bidimensional Rc(τ0Ω) cuya transformada de Fourier nospermite recuperar toda la informacioacuten de la muestra gracias a un algoritmo de reconstruccioacuten

Rc(τ0Ω) = | f (Ω)minus f (minusΩ)exp(i2Ωτ0)|2 (1)

Referencias

[1] Abouraddy Ayman F and Nasr Magued B and Saleh Bahaa E A and Sergienko Alexander V and Teich Malvin C Quantum-optical cohe-

rence tomography with dispersion cancellation Phys Rev A 65 053817 2002

[2] Magued B Nasr Bahaa E A Saleh Alexander V Sergienko and Malvin C Teich Demonstration of Dispersion-Canceled Quantum-Optical

Coherence Tomography Phys Rev Lett 91 083601 2003

[3] Pablo Yepiz Graciano Aliacute Michel Angulo Martiacutenez Dorilian Lopez-Mago Gustavo Castro-Olvera Martha Rosete-Aguilar Jesuacutes Garduntildeo-Mejiacutea

Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Heacutector Cruz Ramiacuterez Alfred B UrsquoRen Interference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally

engineered photon pairs Scientific Reports 9 8954 2019

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

En oacuteptica ultra raacutepida es necesario usar teacutecnicas especiales para determinar la intensidad y la fase de pulsos ultra-cortos algunas de estas teacutecnicas son la auto-correlacioacuten la interferometriacutea espectral SPIDER y FROG [1] En estetrabajo proponemos el uso de una teacutecnica similar a FROG pero en lugar de medir fuentes de luz claacutesicas pretendemosmedir paquetes de onda de fotones individuales en este caso la funcioacuten de amplitud conjunta del bifotoacuten f (ωsωi)

Utilizando la teacutecnica de Hong Ou Mandel espectral podemos obtener un interferograma bidimensional Rc(τΩ)y es posible utilizar algoritmos de reconstruccioacuten obtener informacioacuten sobre la intensidad | f (Ω) f lowast(minusΩ)|2 y sobre ladiferencia de fases φ(Ω)minusφ(minusΩ) utilizando el llamado meacutetodo de Takeda [2] Pero para obtener la amplitud y lafase exactas es necesario utilizar un algoritmo tipo FROG de reconstruccioacuten basado en el meacutetodo de las proyeccionesgeneralizadas [3]

Referencias

[1] httpwwwswampopticscomtutorialshtml

[2] Mitsuo Takeda Hideki Ina and Seiji Kobayashi Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and in-

terferometry J Opt Soc Am 72 156-160 (1982)

[3] Kenneth W DeLong David N Fittinghoff Rick Trebino Bern Kohler and Kent Wilson Pulse retrieval in frequency-resolved optical gating

based on the method of generalized projections Opt Lett 19 2152-2154 (1994)

36

• Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales (A Luisa Aguayo-Alvarado W De La Cruz K Garay-Palmett )
• Collision of BEC quantum droplets (J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez )
• Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris Mandoki )
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Irvin Angeles)
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Adriaacuten Vallejo Martiacutenez Nieves Arias Tellez Diego Martiacutenez Cara Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten Yaneth M Torres Garciacutea Alessandro Ceregrave Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Daniel Sahaguacuten Saacutenchez )
• Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement (Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar )
• On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics (David Bermuacutedez)
• Cavidades cuaacutenticas en microesferas (Ceacutesar Bertoni Ocampo)
• Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices (Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares )
• Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del Tipo Einstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan (Omar Calderoacuten-Losada Sebastian Murgueitio Tonatiuh Moctezuma Heacutector Cruz-Ramiacuterez Alonso Botero Alfred B Uren Alejandra Valencia)
• Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia (Fabiaacuten Camas Aquino)
• Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz (Silvia Caacuterdenas Loacutepez Asaf Paris Mandoki Pablo Barberis Blostein Rocio Jaacuteuregui Renaud )
• Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos (Javier Carrillo Martiacutenez)
• Entanglement of extremal density matrices (Octavio Castantildeos)
• Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence (Hector M Castro-Beltran Ricardo Roman-Ancheyta Octavio de los Santos-Sanchez Levente Horvath )
• Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usando osciladores electroacutenicos no-lineales (Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez Carlos Jorge G Hirsch Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Divisibility of qubit channels and dynamical maps (David Davalos Gonzalez)
• Caos en el modelo de Bose Hubbard (Javier I de la Cruz Jorge G Hirsch )
• Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten ( J A Diacuteaz-Zaragoza J Ruiz W M Pimenta L J Gonzaacutelez J A Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal (Francisco Domiacutenguez-Serna Karina Garay-Palmett )
• Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum Simulators (Juan Samuel S Duraacuten Goacutemez Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Rafael Salas Montiel )
• En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal (K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W De La Cruz )
• Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacutea de red (Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes )
• De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard (Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich )
• Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones (MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez )
• Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones (Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich )
• Spatial Control of Structured Photon Pairs (Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Roberto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen )
• Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles 5S12 5P32 5D52 (Oscar Hernaacutendez)
• Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms (Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez )
• Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits (Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez)
• Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas (Alan Hirales Ahuatzin)
• Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo (Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo L F Santos )
• Long-time semiclassical evolution of spin-like systems (Andrei Klimov)
• Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica (Alejandro Lancheros)
• Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons (Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel)
• Integrable model of a p-wave bosonic superfluid (Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz )
• Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo (A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Ultracold spinor systems in quantum optical lattices (Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez )
• Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos (Christian Jesus Madrontildeero Carvajal)
• About the spectrum of the Rabi model (Felix H Maldonado-Villamizar)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Luis Alberto Mendoza)
• Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento (Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro )
• Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings (Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Moya Cessa )
• Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos (R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego )
• Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity (Diego Morachis Galindo)
• Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina (Luis Felipe Morales Curiel)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Heacutector Jair Morales Goacutemez)
• Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados (Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov )
• Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization (Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez )
• Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas (Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz Alfred URen Cortes )
• Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT (Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara )
• Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavity mode (Alejandro Paredes)
• Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg (Asaf Paris Mandoki)
• Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment (E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo Aguilar )
• Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos (Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos )
• A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements (Carlos Pineda)
• Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica (Guillermo Javier Preisser Beltraacuten)
• Deep learning-based super-resolution imaging (M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel )
• Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos (Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential (Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea)
• Static analogues of driven phases of matter (Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem )
• Exotic long range Rydberg molecules (Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud )
• Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos (Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea)
• Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles (J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar )
• Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita (Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena )
• Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Informacioacuten de Fisher (Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago )
• Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels (Antonio Rosado Gonzalez)
• Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information (Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph )
• Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems (Isabel Sainz Abascal)
• Holografia digital de 87Rb (F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman )
• Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz (Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner)
• Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate (Miguel Torres Acosta Santiago Caballero )
• Self-averaging in interacting quantum systems (E Jonathan Torres-Herrera)
• Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann (Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten)
• Transformada de Bargmann Discreta (Kenan Uriostegui)
• Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio (Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett )
• Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico (Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez )
• PT-symmetry in an optomechanical system (B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara )
• Casimir forces BEC and superconductivity (Santiago Caballero Carlos Villarreal )
• Sentildeales de caos con estados coherentes (D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos J G Hirsch )
• Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )
• Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )

Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

Actualmente ha crecido el intereacutes en el uso de la tomografiacutea de coherencia oacuteptica cuaacutentica (QOCT) para obtenerinformacioacuten de tejidos orgaacutenicos ya que representa una mejora respecto a su anaacutelogo claacutesico [1] [2] En un trabajoreciente mostramos que usando un laacuteser pulsado podemos eliminar picos de interferencia entre capas que degradanla resolucioacuten de una tomografiacutea [3] En este trabajo mostramos avances de una nueva teacutecnica que nos permiteoptimizar el tiempo de adquisicioacuten del interferograma usando lo que llamamos QOCT con resolucioacuten espectral Elinterferograma de QOCT normal se construye tomando como base la interferencia de Hong Ou Mandel (HOM) dondeun par de fotones se hacen interferir en un divisor de haz simeacutetrico y para ello es necesario introducir un delay τ enuno de los fotones mediante un escaneo motorizado lo que nos permite obtener un pico (dip) Este procedimientose vuelve extremadamente lento a la hora de tomar los escaneos de QOCT de muestras con reflectancias pobres (delorden del 5) Una solucioacuten que proponemos es eliminar el paso del escaneo al obtener la resolucioacuten espectral deun delay fijo τ0 (ec 1) obteniendo un corte de la funcioacuten bidimensional Rc(τ0Ω) cuya transformada de Fourier nospermite recuperar toda la informacioacuten de la muestra gracias a un algoritmo de reconstruccioacuten

Rc(τ0Ω) = | f (Ω)minus f (minusΩ)exp(i2Ωτ0)|2 (1)

Referencias

[1] Abouraddy Ayman F and Nasr Magued B and Saleh Bahaa E A and Sergienko Alexander V and Teich Malvin C Quantum-optical cohe-

rence tomography with dispersion cancellation Phys Rev A 65 053817 2002

[2] Magued B Nasr Bahaa E A Saleh Alexander V Sergienko and Malvin C Teich Demonstration of Dispersion-Canceled Quantum-Optical

Coherence Tomography Phys Rev Lett 91 083601 2003

[3] Pablo Yepiz Graciano Aliacute Michel Angulo Martiacutenez Dorilian Lopez-Mago Gustavo Castro-Olvera Martha Rosete-Aguilar Jesuacutes Garduntildeo-Mejiacutea

Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Heacutector Cruz Ramiacuterez Alfred B UrsquoRen Interference effects in quantum-optical coherence tomography using spectrally

engineered photon pairs Scientific Reports 9 8954 2019

Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales

Pablo Daniel Yepiz Graciano1 Aliacute Angulo Martinez1 Doriliaacuten Loacutepez Mago2 Hector Cruz Ramiacuterez1 Roberto

Ramiacuterez Alarcon3 Alfred UrsquoRen Corteacutes1

1Instituto de Ciencias Nuecleares UNAM CDMX Meacutexico2Dpto Fiacutesica ITESM Monterrey Nuevo Leoacuten Meacutexico

33Centro de Investigaciones en Oacuteptica Leoacuten Guanajuato Meacutexico

En oacuteptica ultra raacutepida es necesario usar teacutecnicas especiales para determinar la intensidad y la fase de pulsos ultra-cortos algunas de estas teacutecnicas son la auto-correlacioacuten la interferometriacutea espectral SPIDER y FROG [1] En estetrabajo proponemos el uso de una teacutecnica similar a FROG pero en lugar de medir fuentes de luz claacutesicas pretendemosmedir paquetes de onda de fotones individuales en este caso la funcioacuten de amplitud conjunta del bifotoacuten f (ωsωi)

Utilizando la teacutecnica de Hong Ou Mandel espectral podemos obtener un interferograma bidimensional Rc(τΩ)y es posible utilizar algoritmos de reconstruccioacuten obtener informacioacuten sobre la intensidad | f (Ω) f lowast(minusΩ)|2 y sobre ladiferencia de fases φ(Ω)minusφ(minusΩ) utilizando el llamado meacutetodo de Takeda [2] Pero para obtener la amplitud y lafase exactas es necesario utilizar un algoritmo tipo FROG de reconstruccioacuten basado en el meacutetodo de las proyeccionesgeneralizadas [3]

Referencias

[1] httpwwwswampopticscomtutorialshtml

[2] Mitsuo Takeda Hideki Ina and Seiji Kobayashi Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and in-

terferometry J Opt Soc Am 72 156-160 (1982)

[3] Kenneth W DeLong David N Fittinghoff Rick Trebino Bern Kohler and Kent Wilson Pulse retrieval in frequency-resolved optical gating

based on the method of generalized projections Opt Lett 19 2152-2154 (1994)

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• Disentildeo de guiacuteas de onda para la generacioacuten y traslacioacuten espectral de fotones individuales (A Luisa Aguayo-Alvarado W De La Cruz K Garay-Palmett )
• Collision of BEC quantum droplets (J Ernesto Alba Arroyo Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Santiago F Caballero-Benitez )
• Avances en el Laboratorio de Oacuteptica Cuaacutentica de Rydberg (Edgar Giovanni Alonso Torres Eduardo Esquivel Ramiacuterez Leonardo Uhthoff Rodriacuteguez Asaf Paris Mandoki )
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Irvin Angeles)
• Generacioacuten de pares de fotones correlacionados mediante mezclado de cuatro ondas en aacutetomos friacuteos (Adriaacuten Vallejo Martiacutenez Nieves Arias Tellez Diego Martiacutenez Cara Irvin F Aacutengeles Aguilloacuten Yaneth M Torres Garciacutea Alessandro Ceregrave Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud Daniel Sahaguacuten Saacutenchez )
• Consecutive Stern-Gerlach experiments dynamics and entanglement (Ernesto Beniacutetez Rodriacuteguez Luis Manuel Areacutevalo Aguilar )
• On the origin of the stimulated Hawking radiation in optics (David Bermuacutedez)
• Cavidades cuaacutenticas en microesferas (Ceacutesar Bertoni Ocampo)
• Ultracold Atoms with Artificial Gauge Fields and Quantum Optical Lattices (Santiago F Caballero-Beniacutetez Alejandro Hernaacutendez-Caacutesares )
• Usando Mediciones Deacutebiles Para Probar La Existencia De Elementos De Realidad Del Tipo Einstein-Podolsky-Rosen En Pares De Observables Que No Conmutan (Omar Calderoacuten-Losada Sebastian Murgueitio Tonatiuh Moctezuma Heacutector Cruz-Ramiacuterez Alonso Botero Alfred B Uren Alejandra Valencia)
• Haces Airy simeacutetricos y su interaccioacuten con materia (Fabiaacuten Camas Aquino)
• Efectos colectivos en la interaccioacuten de aacutetomos de Rydberg con luz (Silvia Caacuterdenas Loacutepez Asaf Paris Mandoki Pablo Barberis Blostein Rocio Jaacuteuregui Renaud )
• Analogiacuteas clasico-cuaacutenticas en sistemas de osciladores sinteacuteticos (Javier Carrillo Martiacutenez)
• Entanglement of extremal density matrices (Octavio Castantildeos)
• Time-dependent spectrum of intermittent resonance fluorescence (Hector M Castro-Beltran Ricardo Roman-Ancheyta Octavio de los Santos-Sanchez Levente Horvath )
• Realizacioacuten experimental del modelo de Dicke en su liacutemite termodinaacutemico usando osciladores electroacutenicos no-lineales (Mario A Quiroz-Juaacuterez Jorge Chaacutevez Carlos Jorge G Hirsch Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Divisibility of qubit channels and dynamical maps (David Davalos Gonzalez)
• Caos en el modelo de Bose Hubbard (Javier I de la Cruz Jorge G Hirsch )
• Sistema de Amarrado Absoluto de Frecuencia a una Cavidad de Ultra Baja Expansioacuten ( J A Diacuteaz-Zaragoza J Ruiz W M Pimenta L J Gonzaacutelez J A Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Procesamiento cuaacutentico de informacioacuten asistido por oacuteptica no lineal (Francisco Domiacutenguez-Serna Karina Garay-Palmett )
• Integrated Nanophotonic Waveguide Lattices as Photonic Quantum Simulators (Juan Samuel S Duraacuten Goacutemez Roberto Ramiacuterez Alarcoacuten Rafael Salas Montiel )
• En viacuteas al desarrollo de una plataforma fotoacutenica integrada para procesamiento cuaacutentico de informacioacuten basado en oacuteptica no-lineal (K Garay-Palmett A Aguayo-Alvarado J Valencia-Reyes F A Domiacutenguez-Serna R Salas-Montiel W De La Cruz )
• Localizacioacuten de Bosones deacutebilmente interactuantes en dos dimensiones efectos de desorden vs geometriacutea de red (Luis Antonio Gonzaacutelez Garciacutea Santiago F Caballero-Beniacutetez Rosario Paredes )
• De Mathematica a Julia Modelo de Bose-Hubbard (Adaacuten Gonzaacutelez Andrade Javier I De la Cruz Moreno Jorge G Hirsch Ganievich )
• Seleccioacuten de velocidades para interferometriacutea atoacutemica insensible a fluctuaciones (MA Maldonado WM Pimenta VM Valenzuela J A Franco Villafantildee E Goacutemez )
• Comuncacioacuten cuaacutentica contrafactual con fotones (Miguel de Jesuacutes Gonzaacutelez Martiacutenez Jorge G Hirsch Ganievich )
• Spatial Control of Structured Photon Pairs (Dalia Gutieacuterrez Loacutepez Moacutenica Maldonado Terroacuten RJosueacute Heacuternandez Veroacutenica Vicuntildea-Hernaacutendez Roberto Ramiacuterez-Alarcoacuten Heacutector Cruz-Ramiacuterez Rociacuteo Jaacuteuregui Alfred B UrsquoRen )
• Anaacutelsis de la deteccioacuten simultaacutenea de fluorescencia y absorcioacuten saturada en la transicioacuten de 3 niveles 5S12 5P32 5D52 (Oscar Hernaacutendez)
• Phase Transitions and Artifitial Gauge Fields in Quantum Optical Lattices with Ultracold Atoms (Adolfo Alejandro Hernaacutendez Caacutesares Santiago F Caballero Beniacutetez )
• Probability of the transfer of a single signal in a linear chain of N qubits (Joseacute Eladio Hernaacutendez Vaacutezquez)
• Preparacioacuten de estados no claacutesicos en cavidades optomecaacutenicas (Alan Hirales Ahuatzin)
• Dinaacutemica claacutesica y cuaacutentica de sistemas aacutetomo-campo (Jorge G Hirsch S Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo L F Santos )
• Long-time semiclassical evolution of spin-like systems (Andrei Klimov)
• Meacutetodo Analiacutetico de correcciones Perturbativas en Interferometriacutea Atoacutemica (Alejandro Lancheros)
• Nonlinear Spectroscopy with Temperature-Controlled Entangled Photons (Roberto de Jesuacutes Leoacuten Montiel)
• Integrable model of a p-wave bosonic superfluid (Sergio Lerma-Hernaacutendez Jorge Dukelsky Gerardo Ortiz )
• Generacioacuten experimental de un haz con perfil plano dentro de una cavidad oacuteptica de anillo (A Loacutepez-Vaacutezquez Y M Torres MS Billioacuten W M Pimenta JA Franco-Villafantildee E Goacutemez )
• Ultracold spinor systems in quantum optical lattices (Karen Lozano Meacutendez Santiago Francisco Caballero Beniacutetez )
• Condensado espinorial de Bose-Einstein en redes desordenadas como simulador de dominios magneacuteticos (Christian Jesus Madrontildeero Carvajal)
• About the spectrum of the Rabi model (Felix H Maldonado-Villamizar)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Luis Alberto Mendoza)
• Experimento de Stern-Gerlach con espiacuten arbitrario Evolucioacuten temporal y enredamiento (Luis Manuel Areacutevalo Aguilar Julio Abraham Mendoza Fierro )
• Entropiacutea de von Neumann para una mezcla inicial de estados de aacutetomo-campo en el modelo de Jaynes-Cummings (Jesuacutes Adriaacuten Montesinos Correa Jorge Andreacutes Anaya Contreras Arturo Zuacutentildeiga Segundo Heacutector M Moya Cessa )
• Simulacioacuten de transporte fotosinteacutetico de energiacutea usando circuitos electroacutenicos sinteacuteticos (R de J Leoacuten-Montiel Montiel Alvarez Diego )
• Geometric phases in an optomechanical two-sided cavity (Diego Morachis Galindo)
• Dinaacutemica fotoquiacutemica bajo iluminacioacuten incoherente Recoleccioacuten de luz mediante peliacuteculas delgadas de agregados moleculares tipo cianina (Luis Felipe Morales Curiel)
• Transferencia de estructura de fase a traveacutes del mezclado de cuatro ondas en Rubidio atoacutemico (Heacutector Jair Morales Goacutemez)
• Compuesto o variable dos acercamientos a la dinaacutemica semiclaacutesica de espines acoplados (Joseacute L Romero Giovani E Morales-Hernaacutendez Andrei B Klimov )
• Ultracold bosonic impurities trapped in a vortex lattice via exact diagonalization (Aldo Narvaacuteez Cao Romero Santiago Caballero Beniacutetez )
• Cavidades cuaacutenticas resonantes en Microesferas (Erasto Ortiz Cesar Bertoni Arturo Zurita Rigoberto Castro Roberto Ramirez Hector Cruz Alfred URen Cortes )
• Estudio de la incidencia angular en un dimer con simetriacutea-PT (Alejandro Padroacuten-Godiacutenez Alejandro Padroacuten Godiacutenez Blas Manuel Rodriacuteguez-Lara )
• Study of the combined effects of a Kerr nonlinearity and a two-level atom upon a single nonstationary cavity mode (Alejandro Paredes)
• Sobre la cristalizacioacuten de fotones en sistemas oacutepticos de Rydberg (Asaf Paris Mandoki)
• Quantum Nonlocality and Quantum Correlations in the Stern-Gerlach Experiment (E Piceno Martiacutenez E Beniacutetez Rodriacuteguez J A Mendoza Fierro M M Meacutendez Otero L M Areacutevalo Aguilar )
• Aproximacioacuten de la Wigner Truncada en Sistemas de Muchos Cuerpos (Sauacutel Pilatowsky-Cameo Jorge G Hirsch Sergio Lerma-Hernaacutendez MA Bastarrachea-Magnani Jorge Chaacutevez Carlos David Villasentildeor Lea F Santos )
• A quantum framework for coarse graining and fuzzy measurements (Carlos Pineda)
• Estimacioacuten del nuacutemero de emisiones espontaacuteneas en un aacutetomo de dos niveles midiendo emisioacuten estimulada en una cavidad oacuteptica (Guillermo Javier Preisser Beltraacuten)
• Deep learning-based super-resolution imaging (M A Quiroz-Juaacuterez Alfred B UrsquoRen R de J Leoacuten-Montiel )
• Aislantes Topoloacutegicos PT-Simeacutetricos (Pablo Reseacutendiz Vaacutezquez Roberto de J Leoacuten-Montiel )
• Second-Order Supersymmetric Partners of the Trigonometric Rosen-Morse Potential (Rosa Mariacutea Reyes Garciacutea)
• Static analogues of driven phases of matter (Brahyam Riacuteos Saacutenchez Boris Aacutenghelo Rodriguez Ian Mondragoacuten Shem )
• Exotic long range Rydberg molecules (Homar Rivera Rodriacuteguez Rociacuteo Jaacuteuregui Renaud )
• Estimacioacuten oacuteptima de fases en sistemas cuaacutenticos (Marco Antonio Rodriacuteguez Garciacutea)
• Estudio cuaacutentico de una cavidad optomecaacutenica con dos espejos moacuteviles (J Rodriacuteguez-Lima A Paredes-Juaacuterez J Rodriacuteguez-Lima I Ramos-Prieto J Reacutecamier L M Areacutevalo-Aguilar )
• Respuesta lineal de la Informacioacuten Cuaacutentica de Fisher como cuantificador de entrelazamiento multipartita (Fernando Rojas Intildeiguez y Jesuacutes Alberto Maytorena )
• Resolucioacuten longitudinal para un sistema de Tomografiacutea de Coherencia Oacuteptica Cuaacutentica aplicando la Informacioacuten de Fisher (Jorge Arturo Rojas-Santana Dorilian Lopez-Mago )
• Two types of Imperfect quantum state characterization Fuzzy measurement and Coarse graining channels (Antonio Rosado Gonzalez)
• Majorana phase-space functions and their applications in ultracold Fermi gases and quantum information (Laura Rosales Zaacuterate Peter Drummond Ria Rushin Joseph )
• Mutually Unbiased Bases - Like Structure for N - Ququart Systems (Isabel Sainz Abascal)
• Holografia digital de 87Rb (F SalcesndashCarcoba E Altuntas C J Billington Y Yue I B Spielman )
• Deformacioacuten Lorentziana en el espacio de Helmholtz (Ma Cristina Salto-Alegre Kurt Bernado Wolf Bogner)
• Faraday patterns in a Bose-Einstein condensate (Miguel Torres Acosta Santiago Caballero )
• Self-averaging in interacting quantum systems (E Jonathan Torres-Herrera)
• Dinamica de un sistema aacutetomo-campo cuantizado mediante la entropiacutea de Von Neumann (Luis Aacutengel Trejo Galvaacuten)
• Transformada de Bargmann Discreta (Kenan Uriostegui)
• Interferencia cuaacutentica de plasmones en dispositivos integrados basados en guiacuteas de onda de nitruro de silicio (Josueacute Valencia-Reyes1 Rafael Salas-Montiel Karina Garay-Palmett )
• Dinaacutemica cuaacutentica de estados coherentes en un potencial cuaacutertico (Humberto Vaacutezquez Saacutenchez Sergio Lerma Hernaacutendez )
• PT-symmetry in an optomechanical system (B Jaramillo Aacutevila C Ventura-Velaacutezquez R de J Leoacuten-Montiel Y N Joglekar B M Rodriacuteguez-Lara )
• Casimir forces BEC and superconductivity (Santiago Caballero Carlos Villarreal )
• Sentildeales de caos con estados coherentes (D Villasentildeor S Pilatowsky-Cameo M A Bastarrachea-Magnani S Lerma-Hernaacutendez L F Santos J G Hirsch )
• Teacutecnica de QOCT con resolucioacuten espectral (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )
• Teacutecnica tipo FROG para fotones individuales (Pablo Daniel Yepiz Graciano Aliacute Angulo Martinez Doriliaacuten Loacutepez Mago Hector Cruz Ramiacuterez Roberto Ramiacuterez Alarcon Alfred URen Corteacutes )