Controlled manipulation of excitations for Rydberg Atomtronics

In questo lavoro di tesi affrontiamo lo studio teorico di metodi volti al controllo della dinamica delle eccitazioni in sistemi composti da atomi di Rydberg. Nella prima parte, proponiamo tecniche di ottica quantistica per la realizzazione di dissipazione ingegnerizzata o di flussi controllati di eccitazione. Nella seconda parte, studiamo metodi per la realizzazione di flussi chirali di eccitazione ed energia tramite tecniche di Quantum Optimal Control in cui i detuning locali sono usati come parametri ottimali. Nella parte finale studiamo le proprietà del trasporto di eccitazioni attraverso anelli composti da atomi interagenti. In this thesis work we address the theoretical study of methods aimed at controlling the dynamics of excitations in systems composed of Rydberg atoms. In the first part, we propose quantum optics techniques for the realization of engineered dissipation or controlled excitation flows. In the second part, we study methods for realizing chiral excitation and energy flows via Quantum Optimal Control techniques in which local detunings are used as optimal parameters. In the final part we study the properties of excitation transport through rings composed of interacting atoms.