Palestrante: Prof. Dr. Marcelo Paleologo França Santos, do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro-UFRJ  

Resumo: O processo Raman consiste em um espalhamento inelástico de luz, onde um fóton incidente é convertido em um fóton com menos (Stokes) ou mais (anti-Stokes) energia devido à criação ou absorção de um quantum vibracional do material. Às vezes, ambas as conversões de fótons ocorrem simultaneamente e um par de fótons Stokes-anti-Stokes (SaS) correlacionado pode ser gerado. Apesar de serem explorados há décadas no regime semiclássico de campos intensos, os aspectos quânticos intrínsecos dos pares SaS só ganharam impulso nos últimos dez anos [1]. Correlações temporais, espaciais e de polarização foram previstas e demonstradas experimentalmente para diferentes materiais transparentes [2-6]. No entanto, muitas questões importantes permanecem em aberto. Duas das mais relevantes abordavam se os pares SaS poderiam ser emaranhados na polarização e por que o espectro de contagens de coincidências de SaS apresentava assimetria, sendo severamente suprimido para detecções além dos picos de ressonância Raman. Neste trabalho, respondemos a ambas as perguntas e mostramos que elas se originam do mesmo fenômeno. Mais especificamente, calculamos teoricamente e demonstramos experimentalmente que os pares SaS emitidos pelo diamante podem ser emaranhados na polarização. Mais do que isso, mostramos que tal emaranhamento se origina de uma indeterminação do tipo ``qual processo'', onde a interferência quântica do espalhamento Raman e a mistura eletrônica de quatro ondas colaboram para formar os pares emaranhados. Além disso, essa mesma interferência também explica a taxa de produção de pares em função da energia dos fótons, resolvendo finalmente um quebra-cabeça de uma década [7-8]. [1] C.A. Parra-Murillo et al., Phys. Rev. B 93, 125141 (2016) [2] M. Kasperczyk, et al, Phys. Rev. 117, 243603 (2016) [3] A. Saraiva et al, Phys. Rev. 119, 193603 (2017) [4] F.S. de Aguiar Júnior et al, Phys. Rev. B 99, 100503 (2019) [5] F.S. de Aguiar Júnior et al, Phys. Rev. 2, 013084 (2020) [6] TA Freitas et al, Phys. Rev.A 108, L051501 (2023) [7] TA. Freitas et al, Physical Review A 110 (5), 053714 (2024) [8] D. Sier et al., Physical Review A 112 (3), 033702 (2025)

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