Processos não-Markovianos em redes de
cavidades acopladas com desordem correlacionada
sistemas quânticos abertos, ótica quântica, desordem
Manipular a dinâmica de sistemas quânticos abertos é um requisito crucial para o desenvol- vimento de computadores quânticos em larga escala. Um desafio chave é encontrar maneiras de superar ou estender os tempos de decoerência em sistemas quânticos. Mesmo no nível de um único qubit, a dinâmica reduzida em relação a um reservatório maior pode ser altamente com- plexa. Neste trabalho, investigamos a dinâmica de um único átomo acoplado a uma rede de cavida- des acopladas e exploramos duas configurações de desordem correlacionada entre os modos dos campos das cavidades. Para o primeiro sistema, consideramos a presença de desordem correla- cionada no modo local, associada à trajetória de um movimento browniano fracionário seguindo um espectro de lei de potência. Os modos de cavidade servem como um ambiente dissipativo es- truturado para a excitação atômica. Nossa análise explora os regimes de emissão não-Markoviana, que podem envolver o retorno de informações ao sistema principal dependendo do grau de correlação embutido na desordem. Encontramos que o grau de não-Markovianidade na dinâmica de emissão pode ser controlado ajustando o expoente de correlação da desordem. Esses resultados oferecem perspectivas para a engenharia de reservatórios controlados em dispositivos quânticos. Para a segunda configuração, as frequências locais das cavidades seguem um modelo de dímero aleatório, onde dois valores distintos de frequência são distribuídos pela rede, com um valor ocorrendo apenas entre pares de sítios adjacentes. Essa configuração resulta na coexistência de modos de campo localizados e quase-estendidos, que exploramos para medir o caráter Marko- viano do canal de amortecimento da amplitude. Ajustando o comprimento de correlação da de- sordem, observamos uma transição de decaimento não-Markoviano para Markoviano em valores específicos da frequência atômica. Nesse arranjo, o átomo serve como uma sonda para as propri- edades de localização da rede, estabelecendo uma conexão entre a teoria dos sistemas quânticos abertos e o transporte quântico em sistemas de baixa dimensão.