Estados quânticos do campo eletromagnético interagindo com corrente elétrica

• Autor(a) principal: Farias Junior, Antonio Jorge Dantas
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-14032020-192339/
• topic: Cherenkov Radiation; Emaranhamento.; Entanglement.; Estados quânticos exatos do campo eletromagnético; Exact quantum states of the electromagnetic field; Gauge invariance; Invariância do calibre; Radiação Cherenkov; Radiação Sincrotron; Synchrotron Radiation

Neste trabalho, consideramos uma abordagem alternativa para o estudo da radiação quântica emitida por uma corrente elétrica. Nesta abordagem, estudamos os estados quânticos do campo eletromagnético interagindo com uma corrente elétrica nos calibres de Coulomb e Lorentz. Analisamos os estados finais criados pela corrente elétrica, em particular, mostramos que quando não há fótons iniciais no sistema, o estado final criado pela corrente é um estado coerente. Analisamos os valores médios dos operadores de campo potencial, campo eletromagnético e vetor de Poynting nesses estados finais. Como consideramos ambos os calibres de Coulomb e Lorentz, demonstramos a invariância de calibre para o valor médio dos operadores de campo eletromagnético e do vetor de Poynting. Estudamos o análogo quântico para o problema de radiação emitida por uma carga elétrica que se move ao longo de uma trajetória arbitrária. Construímos a probabilidade de radiação de um e muitos fótons por uma corrente elétrica arbitrária. Estudando a radiação de um fóton por elétrons movendo-se em uma trajetória circular e em linha reta como exemplos, recuperamos os resultados conhecidos das radiações síncrotron e Cherenkov. Além disso, estudamos as propriedades estatísticas dos estados quânticos do campo eletromagnético com o propósito de analisar a possibilidade de geração de emaranhamento pela corrente elétrica clássica no modelo em consideração.