Ultrastrong light-matter interaction in quantum technologies

Resumen

En esta Tesis, hemos analizado te¿ricamente fen¿menos cu¿nticos novedosos emergentes en el r¿gimenultrafuerte (USC) de interacci¿n entre luz y materia. Nos hemos enfocado en procesos que pueden serobservados usando tecnolog¿as cu¿nticas actuales o que puedan motivar desarrollos tecnol¿gicospr¿ximos. Los resultados presentados en esta Tesis pueden ser agrupados en dos categor¿as. Por un lado,hemos estudiado modelos que pueden ser implementados usando circuitos superconductores, unaplataforma cu¿ntica donde el r¿gimen USC puede ser alcanzado de forma natural. En especifico, hemosestudiado la transferencia de excitaciones en cadenas de resonadores cu¿nticos, generaci¿n deentrelazamiento cu¿ntico v¿a efecto Casimir din¿mico y ingenier¿a de estados cu¿nticos en el r¿gimenUSC. Por otro lado, hemos desarrollado m¿todos para reproducir la f¿sica de la interacci¿n ultrafuerte ensistemas de iones atrapados y de ¿tomos fr¿os en ret¿culos ¿pticos. Esas propuestas aprovechan lasventajas de cada plataforma cu¿ntica para alcanzar reg¿menes de par¿metros e implementar medidas queno son accesibles en implementaciones naturales de los procesos considerados.Los resultados presentado en esta Tesis profundizan nuestra comprensi¿n de fen¿menos cu¿nticosrelativos al r¿gimen ultrafuerte de interacci¿n entre luz y materia. Adem¿s, nuestras propuestas aspiran apromover el desarrollo conjunto de herramientas te¿ricas y t¿cnicas experimentales en esta ¿rea deinvestigaci¿