Optomecánica Cuántica

El Laboratorio de Enfriamiento Láser y Opto Mecánica Cuántica de la UAS se encuentra en desarrollo. Aquí se realiza investigación en sistemas opto mecánicos y de gases fríos. En particular, diseñamos, fabricamos y caracterizamos resonadores mecánicos tanto en el régimen cuántico como en el clásico y potenciamos su uso como sensores ultrasensibles, principalmente como gravímetros. En el caso de sensores cuánticos, buscamos sistemas que puedan enfriarse hasta su estado base cuántico mediante técnicas de enfriamiento láser. En cuanto a sensores en el régimen clásico, trabajamos con resonadores (MEMS) que se puedan utilizar como gravímetros. Ambos tipos de sistemas se utilizan para realizar estudios de ciencia básica fundamental y para el desarrollo de tecnologías cuánticas (sensores ultrasensibles) con aplicaciones en metrología y mediciones de precisión. Mucha de nuestra investigación está basada alrededor de resonadores mecánicos integrados en chips de silicio compatibles con sistemas ópticos. Estos diseños son la base de estudio de un amplio rango de fenómenos cuánticos que incluyen, enredamiento, mediciones cuánticas mejoradas y opto-mecánica cuántica. La robustez y la escalabilidad de estos sistemas ofrecen un gran potencial para llevar a cabo investigación de sistemas cuánticos a gran escala y efectos gravitatorios débiles.

Trabajos recientes

• High power rapidly tunable system for laser cooling, Rev. Sci. Instrum. 83, 15111 (2012).
• Multiple isotope magneto optical trap from a single diode laser, J. Opt. Soc. Am. B 30, 1205 (2013).
• Towards Precision Measurements at UASLP, J. Phys.: Conf. Ser. 698, 012011 (2016).
• Dual atomic interferometer with a tunable point of minimum magnetic sensitivity, Phys. Rev. A 94, 033634 (2016).
• Potential of epitaxial silicon carbide microbeam resonators for chemical sensing, Phys. Status Solidi A 2141, 600437 (2017).
• Engineering the dissipation of crystalline micromechanical resonators, Phys. Rev. Applied, 13, 044007 (2020)
• Selection of a Raman beam waist in atomic gravimetry, OSA Continuum, 4, 1996 (2021).

Infraestructura

El laboratorio de Enfriamiento Láser y Opto Mecánica Cuántica es un laboratorio en vías de construcción. Aquí se diseñan, fabrican y caracterizaran resonadores mecánicos que puedan utilizarse como sensores ultrasensibles para mediciones de precisión, en particular para gravimetría. Adicionalmente, se estudia el acoplamiento de estos resonadores mecánicos en su estado base cuántico con sistemas de átomos fríos en trampas ópticas. Para realizar estos estudios contamos con la colaboración del grupo de Dr. Eduardo Gómez del Instituto de Física de la UASLP y del grupo de óptica cuántica del Prof. Warwick Bowen de la Universidad de Queensland, Australia. Actualmente estamos implementando un sistema de vacío de 10^-6 Torr para el aislamiento de los resonadores mecánicos durante su caracterización, un sistema de detección interferometrico heterodino para la mediciones de los modos de vibración y sus correspondientes factores de calidad mecánicos, un sistema de control de laboratorio con entradas/salidas digitales/analógicas, un sistema láser de ultra delgado ancho de linea y un sistema de control de luz láser mediante moduladores acusto/electro ópticos. Formamos parte de la colaboración "Gravico" donde estamos desarrollando un gravímetro atómico portátil, constituido por la UASLP, CINVESTAV-Querétaro, UNAM y la UAS. Ademas, estamos desarrollando un gravímetro de MEMS relativo en colaboración con la UASLP, CIDESI y la UAS, el cual será utilizado para mediciones en campo y que forma un sensor complementario al gravímetro de Gravico.

Colaboraciones

• Laboratorio de Átomos Fríos. Instituto de Física de la UASLP, Dr. Eduardo Gómez.
• Laboratorio de Óptica Cuántica de la Universidad de Queensland, Australia, Prof. Warwick Bowen.
• Laboratorio de Átomos Fríos. Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, Dr. José I. Jiménez Mier y Terán y el Dr. Fernando Ramírez.
• Gravico: Gravímetro Cuántico Portatil.
• CIDESI: Fabricación de un Gravímetro de MEMS.

Miembros

Investigador Principal

Investigadores

Estudiantes

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