In this dissertation we use the gauge/gravity duality approach to study the dynamics of strongly coupled non-Abelian plasmas. Ultimately, we want to understand the properties of the quark-gluon plasma (QGP), whose scientifc interest by the scientific community escalated exponentially after its discovery in the 2000\'s through the collision of ultrarelativistic heavy ions. One can enrich the dynamics of the QGP by adding an external field, such as the baryon chemical potential (needed to study the QCD phase diagram), or a magnetic field. In this dissertation, we choose to investigate the magnetic effects. Indeed, there are compelling evidences that strong magnetic fields of the order $eB\\sim 10 m_\\pi^2$ are created in the early stages of ultrarelativistic heavy ion collisions. The chosen observable to scan possible effects of the magnetic field on the QGP was the viscosity, due to the famous result $\\eta/s=1/4\\pi$ obtained via holography. In a first approach we use a caricature of the QGP, the $\\mathcal=4$ super Yang-Mills plasma to calculate the deviations of the viscosity as we add a magnetic field. We must emphasize, though, that a magnetized plasma has a priori seven viscosity coefficients (five shears and two bulks). In addition, we also study in this same model the anisotropic heavy quark-antiquark potential in the presence of a magnetic field. In the end, we propose a phenomenological holographic QCD-like model, which is built upon the lattice QCD data, to study the thermodynamics and the viscosity of the QGP with an external strong magnetic field. / Nesta dissertação utilizamos uma abordagem via dualidade gauge/gravity para estudar a dinâmica de plasmas não-Abelianos fortemente interagentes. Nosso objetivo último visa aplicações para o plasma de quarks e glúons (QGP), cujo interesse científico cresceu exponencialmente depois de sua descoberta em meados dos anos 2000 ao colidir-se íons ultrarelativísticos. Podemos enriquecer a dinâmica do QGP ao adicionarmos campos externos, como o potencial químico (para exploração do diagrama de fases hadrônico), ou um campo magnético. Nesta dissertação, tomamos como norte a exploração dos efeitos magnéticos. De fato, acredita-se que campos magnéticos da ordem de $eB\\sim 10 m_\\pi^2$ sejam criados nos estágios iniciais do QGP. O observável escolhido para sondar possíveis efeitos do campo magnético no QGP foi a viscosidade, em partes pelo famoso resultado $\\eta/s=1/4\\pi$ obtido holograficamente. Utilizamos num primeiro momento uma caricatura da QCD, a $\\mathcal=4$ super Yang-Mills para calcular o que muda na viscosidade com o advento do campo magnético. Devemos salientar, contudo, que um plasma altamente magnetizado possui a priori sete coeficientes de viscosidade (cinco de cisalhamento e duas volumétricas). Também exploramos, nesse mesmo modelo, o potencial de um par pesado de quark-antiquark na presença de um campo magnético. Por fim, propomos um modelo holográfico fenomenológico mais semelhante a QCD, sendo ele ``calibrado\'\' pelos dados da QCD na rede, para estudar a termodinâmica e a viscosidade do QGP imerso num forte campo magnético.

Esta dissertação apresenta uma breve revisão introdutória de alguns aspectos importantes de astrofísica nuclear e da fenomenologia do plasma de quarks e glúons a baixas temperaturas. Acredita-se que tal estado da matéria existe no núcleo de estrelas de nêutron e possivelmente de outros objetos compactos em astrofísica. Uma equação de estado para tal sistema é derivada incluindo as influências dos condensados de glúon e do campo magnético que também é uma característica importante das estrelas de nêutron. Finalmente, essa equação de estado é aplicada para o estudo de estrutura estelar de estrelas compactas e alguns resultados importantes são discutidos. / This dissertation presents a brief introductory overview of some key aspects of nuclear astrophysics and of the phenomenology of the quark gluon plasma at cold temperatures which is believed to exist inside the core of neutron stars and possible other compact astrophysical objects. An equation of state for this state of matter is derived incluing the influence of gluon condensates and the magnetic field which is also an important characteristic of neutron stars. And finally this equation of state is applied to the study of compact stellar structure and some important results are discussed.

Foi proposta uma experiência na qual seria possível produzir um emaranhamento quântico de feixes de fótons com diferentes frequências, movendo-se em uma mesma direção, controlado por meio de um campo magnético externo. Nessa experiência, a interação entre o campo magnético e fótons é realizada por intermédio de elétrons, que interagem tanto com os fótons quanto com o campo magnético externo. Foi desenvolvida uma teoria que descreve processos físicos. Derivamos medidas de emaranhamento de informação e de Schmidt para um sistema geral de dois qubits e a medida residual para um sistema geral de três qubits. Usando a informação obtida da análise dos sistemas de dois e de três quase-fótons, calculamos medidas de emaranhamento. Criamos um programa para cálculo numérico, nesses casos, através do qual construímos gráficos de dependência das medidas de emaranhamentos em feixes de dois e de três fótons. Os resultados obtidos nos permitem ver como a medida de emaranhamento depende dos parâmetros, que caracterizam o sistema em questão. Por exemplo, se ambas as polarizações dos fótons coincidem, então, nenhum emaranhamento ocorre. O emaranhamento acontece apenas se as polarizações do fóton forem opostas. / An experiment is proposed which can produce a quantum entanglement of photon beams having different frequencies and moving in the same direction. The experiment is controlled by an external magnetic field. In this experiment, the interaction between the photons and magnetic field is carried out by means of electrons interacting both with the photons and the external magnetic field. A theory is developed which describes physical processes in this experiment. The meausre of entanglement of information and the measure of Schmidt are calculated for the general system of two qubits, as well as the residual measure for general system of three qubits. Using the information obtained from the analysis of the systems of two and three quasi-photons, we have calculated the entanglement measures in such cases. A computer program is created for numerical calculations in such cases which enables one to construct the graphs of dependence for entanglements of measures in bundles of two and three photons. The results allow us to see how the entanglement measure depends on the parameters that characterize the system in question. For example, if both polarizations of the photons coincide, then no entanglement takes place. The entanglement occurs only if the polarization of the photon are opposite.

Nos espectrômetros de RMN convencionais as amostras são colocadas dentro do gap do ímã, onde encontra-se a região de campo magnético mais intenso e homogêneo. Nessa configuração o tamanho do ímã aumenta de acordo com o tamanho da amostra, dificultando a aplicação da RMN para amostras muito volumosas. Uma configuração em que o ímã não precisa aumentar com o volume da amostra tem sido a geração de campo magnético remoto, onde a região ótima de análise, de campo mais intenso e homogêneo, fica fora do gap do ímã. Neste trabalho avaliou-se os métodos de geração de campo magnético remoto por ímã permanente na forma de ferradura e de campo oposto, para aplicação em RMN. Os ímãs na forma de ferradura foram construídos com cilindros de AlNiCo V, com 100mm de comprimento e130mm de diâmetro, e NdFeB. O ímã de campo oposto foi construído com cilindros de NdFeB com 25mm de espessura e 100mm de diâmetro. Utilizando os ímãs na forma de ferradura, não foi possível observar sinal de RMN pois ha um enorme gradiente de campo que restringe a área útil de análise. Com o ímã de campos opostos foi possível observar o sinal de RMN externamente ao gap do ímã com um campo da ordem de 1,75KGauss. Mesmo com esse ímã a homogeneidade não e muito alta, mas é suficiente para avaliações quantitativas de teores de óleo e umidade em sementes, bem como a cinética de absorção de água pelas sementes. Analisou-se também o comportamento dos modelos angulados para estes dois tipos, mas não se obteve resultados satisfatórios / In a conventional NMR spectrometer the samples are placed inside of the magnet where is situated the most intense and homogeneous area. In this configuration the size of the magnet increases with the volume of the sample, hindering the applications of NMR to very large samples. A way to eliminate this problem is to use magnets that generate a remote magnetic field, where the intense and homogeneous area is outside it. In this work we evaluated two types of magnets for remote NMR. One is a U shaped magnet and the other is a magnet with opposite field. The U shaped magnets were built with two AlNICo V cylinders, seizing 100 mm in length and 130 mm in diameter or two NdFeB cylinders, seizing 25 mm in length and 100 mm in diameter. The magnet with opposite field was build with two cylinders NdFeB. With the U shaped magnet it was not possible to observe the NMR signal due to an enormous magnetic field gradient that restricts the useful area of analysis. Using the magnet with opposite field, it was possible to observe NMR signal outside the magnet with a field of the order of 1,75 KGauss. With this magnet the homogeneity was not very high but it was enough to perform qualitative and quantitative evaluation of oil and humidity in seeds and the kinetics of water absorption by them. The performance of the angled models was analyzed for the two types, but the results obtained were not satisfactory

Este trabalho apresenta um tratamento do Grupo de Renormalização Numérico (GRN) que permite a inclusão de assimetrias na banda de condução, como a provocada por campo magnetostático aplicado a sistemas de spins localizados em metais. Resultados para calor específico e suscetibilidade magnética de spin são obtidos para os modelos de Kondo de dois canais (MK2C), de Falikov-Kimball (MFK) e o modelo de nível ressonante na presença dessas assimetrias. São apresentadas soluções para lidar com as oscilações espúrias das curvas do calor específico, inerentes ao GRN. Tais abordagens, contribuíram de forma determinante para a viabilidade dos resultados apresentados aqui para essas grandezas. / This work presents an approach to the Numerical Renormalization Group which allows for asymmetries in the conduction band, as those brought about by magnetostatic field applied to a system of localized spin in metal. Results for specific heat and magnetic susceptibility are shown for the two-channel Kondo model, as well for the Falikov-Kimball and resonant level models, in the presence of such asymmetry. In addition, novel treatments were described in order to smooth out the curves of specific heat from the oscilating profile that comes along from NRG calculations. This was of outmost importance for the viability of the results presented here.

Proposição: O presente trabalho propõe o estudo histológico descritivo da aplicação de um campo magnético sepultado, estático e permanente em área de enxerto ósseo alógeno liofilizado e dento-alveolar associada a defeito cirúrgico em mandíbulas de ratos. Metodologia: estudo experimental in vivo, randomizado. Amostra foi composta por 21 ratos, da espécie Rattus novergicus albinus, linhagem Wistar, machos, divididos em três grupos, correspondendo aos tempos experimentais de sete, 21 e 45 dias. Foram realizadas ostectomias associadas a odontossecções, na face lateral externa do corpo mandibular e no ramo ascendente, atingindo transversalmente a raiz do incisivo inferior e os ápices dos molares. Este defeito cirúrgico permitiu a adaptação de dispositivos metálicos magnetizados (grupo teste) e não magnetizados (grupo controle) associados às regiões apicais dos molares e ao coto distal do incisivo inferior, local este onde realizou-se enxertia óssea alógena liofilizada. A intensidade média do campo magnético sepultado e permanente foi de 250 gauss.Resultados: observou-se no grupo teste e controle, nos diferentes tempos experimentais a gradativa integração do enxerto ósseo alógeno liofilizado, a manutenção da vitalidade pulpar dos molares e coto proximal do incisivo inferior, além da contínua erupção do incisivo inferior do rato. Nos grupos teste, principalmente aos 45 dias, constatou-se uma diferenciada e exuberante neoformação óssea centrípeta em direção aos dispositivos metálicos imantados. Conclusão: o campo magnético sepultado in vivo foi capaz de favorecer o processo de cicatrização óssea no defeito cirúrgico criado. / Purpose: The present study provides a descriptive histological analysis of the use of a buried, static and permanent magnetic field in lyophilized bone allografts in a dentoalveolar area associated with surgical defects in rat mandibles. Method: a randomized in vivo experimental study was carried out with 21 male Wistar rats (Rattus norvegicus albinus), which were split into three groups, corresponding to 7, 21 and 45 experimental days. Ostectomies associated with odontotomies were performed on the outer lateral face of the mandibular body and in the ascending branch, cross-sectionally to the root of the lower incisor and to the molar apices. This surgical defect allowed for the use of magnetized (test group) and non-magnetized (control group) metal devices associated with molar apices and with the distal stump of the lower incisor, where the lyophilized bone allograft was performed. The intensity of the buried and permanent magnetic field amounted to 250 gauss. Results: In the test and control groups, there was gradual integration of the lyophilized bone allograft, maintenance of pulp vitality of the molars and of the proximal stump of the lower incisor, in addition to continuous eruption of the lower incisor. In the test groups, especially at 45 days, there was distinct and pronounced centripetal new bone formation in a direction toward the magnetized metal devices. Conclusion: the in vivo buried magnetic field favored bone healing at the site of the surgical defect.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:37:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11262.pdf: 2088807 bytes, checksum: e62f93356490df3bf8bfb2ab45b5ce42 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Neste trabalho buscamos explorar os efeitos do campo magnético, criado em colisões de íons pesados não-centrais, em estados ligados. Motivados pelo caso do átomo de hidrogênio, onde a presença do campo magnético deixa o estado mais ligado,estudamos o caso dos mésons B e D. Inicialmente trabalhamos com a equação de Schrödinger e utilizamos o modelo de potencial de Cornell que faz uma boa descrição da espectroscopoia de mésons pesados. Em seguida, utilizando as regras de soma da QCD, procuramos introduzir o efeito do campo magnético no cálculo da massa de mésons. O ponto de partida foi substituir o propagador livre dos quarks pelo propagador de Schwinger, que corresponde ao propagador de um férmion na presença de um campo magnético externo e constante. Tratamos do limite de campo fraco, onde eB « m2 « M2 e o de campo muito forte, onde eB » M2, sendo m a massa do quark leve e M a massa do quark pesado. Em todos os casos observamos uma tendência da queda na massa do méson devido ao campo magnético. Esta mudança poderia ter diversas implicações fenomenológicas, como por exemplo na taxa de produção do quarkonium, que ilustramos utilizando o modelo de evaporação de cor. / At the present work, we explore the effects of the magnetic field on bound states. Such field is generated by non-central heavy ion collisions. Since the presence of magnetic field results in more deeply bounded states for the hydrogen, we will analyze the cases of mesons B and D. Initially we investigate the Cornell potential in the Schrödinger equation, which is usually a good description of the spectroscopy of heavy mesons. Next, as we examine the model using QCD sum rules, we tried to introduce the magnetic field and its consequences in the meson mass calculation. The starting point was to substitute the free propagator of quarks by the Schwinger propagator, which corresponds to the propagator of a fermion in the presence of an external constant magnetic field. We explored the weak field limit, where eB « m2 « M2 and of very strong fields, where eB » M2, for m being the mass of the light quark and M the mass of the heavy quark. In all cases we observed a trend of decreased meson mass due to the magnetic field. These variations could have many phenomenological implications; for instance, the production rates of quarkonium, illustrated by the method of color evaporation.

Este trabalho teve como objetivo analisar os efeitos comportamentais e morfológicos da exposição ao campo magnético contínuo em um modelo experimental de doença de Huntington. Foram utilizados 68 ratos Wistar, machos, divididos em 6 grupos: GC (controle, n=12), GS (sham, n=12), GSM (sham magnético, n=8), GL (lesão, n=12), GEPS (polo sul, n=12) e GEPN (polo norte, n=12). O animais passaram por habituação ao Rota Rod durante 3 dias pré-cirúrgicos e por habituação ao monitor de atividade 24 horas antes da cirurgia. Após procedimentos cirúrgicos adequados, os GL, GEPS e GEPN receberam administração de ácido quinolínico (120nmol/2L) no núcleo estriado esquerdo. Os GS e GSM receberam administração de 2L de salina na mesma região. Ainda, nos GEPS e GEPN foi implantado no crânio de cada animal um magneto circular de neodímio (8x3mm) com potência de 3200 Gauss e no GSM foi realizado implante do mesmo material, sem estar magnetizado. No 7º dia pós-cirúrgico, os animais foram avaliados em relação à atividade motora espontânea no monitor de atividades, após 5 minutos da injeção subcutânea de apomorfina (2,5 mg/Kg), sendo que os animais do GC não receberam esta injeção, e atividade motora forçada no Rota Rod. Posteriormente aos experimentos os animais foram perfundidos e os encéfalos retirados para histologia. Os resultados da avaliação comportamental espontânea evidenciaram, para o comportamento de distância percorrida, um aumento significativo do GEPS em relação aos GC, GL e GEPN, e também do GSM e GS em relação ao GC, GL e GEPN. Observamos também uma diminuição significativa do GEPN em relação aos GS, GSM, GL e GEPS [F(5,62) = 3,19; p0,05]. Para o tempo de atividade, um aumento significativo do GEPS em relação aos GC e GEPN, e também do GSM e GS em relação ao GC, GL e GEPN. Observamos também uma diminuição significativa do GEPN em relação aos GS, GSM, GL e GEPS [F(5,62) = 5,46; p0,05]. Para o comportamento de cruzamentos, um aumento significativo do GEPS em relação aos GC e GEPN e também do GSM e GS em relação ao GC, GL e GEPN. Observamos também uma diminuição significativa do GEPN em relação aos GS, GSM, GL, e GEPS [F(5,62) = 3,31; p0,05]. E para o comportamento de giros anti-horários (ipsilaterais a lesão) um aumento significativo dos GL, GEPS e GEPN em relação aos GC, GS e GSM. Observamos também uma diminuição significativa dos GEPN e GEPS em relação ao GL e ainda uma diminuição do GEPN em relação ao GEPS [F(5,62) = 16,01; p0,05]. Os resultados referentes ao Rota Rod (atividade motora forçada) revelaram diminuição significativa do tempo de permanência no aparato do GL em relação aos demais GC, GS, GSM, GEPS e GEPN [(F(5,62) = 5,46; p0,05)]. A análise histológica revelou uma perda significativa de neurônios no núcleo estriado esquerdo do GL em relação aos demais GC, GS, GSM, GEPS e GEPN [(F(5,66) = 5,13; p0,05)]. Dessa forma, os resultados obtidos sugerem que a estimulação magnética exerce efeito neuroprotetor, com reversão das alterações comportamentais e morfológicas promovidas pelo ácido quinolínico. / The aim of this study was to analyze the behavioral and morphologic effects of the static magnetic field exposition in an animal model of Huntingtons disease. Sixty- eight male Wistar rats were used, placed in 6 groups: GC (control group, n=12), GS (sham group, n=12), GSM (sham magnetic group, n=8), GL (lesion group, n=12), GEPS (south pole stimulated group, n=12) and GEPN (north pole stimulated group, n=12). The animals passed through habituation to Rota Rod, during the 3 days pre-surgical, and to habituation to the activity monitor, 24 hours before surgery. After appropriate surgical procedures GL, GEPS and GEPN received administration of quinolinic acid (120nmol/ 2L) in the left striatum. The GS and GSM received administration of 2L of saline in the same region. Also, in GEPS and GEPN was implanted, on the skull of each animal, a circular neodymium magnet (8x3mm) with a power of 3200 gauss, the GSM was performed the implant of the same material, without being magnetized. On the seventh after surgery day, the animals were evaluated referring to spontaneous motor activity in the activity monitor, 5 minutes after subcutaneous injection of apomorphine (2.5 mg / kg), whereas the animals of the CG did not receive this injection, and forced motor activity in Rota Rod. Subsequently the experiments the animals were perfused and their brains removed for histology. The results showed to spontaneous behavioral assessment, related to the behavior of distance travelled, significant increase in GEPS compared to GC, GL e GEPN, and also in GSM and GS compared to GC, GL, and GEPN, and a decrease in GEPN compared to GC, GS, GSM, GL e GEPS [F (5,62) = 3.19, p 0.05]; for time of activity, a significant increase in GEPS compared to GC and GEPN, and also in GSM and GS compared to GC, GL and GEPN, and a decrease in GEPN compared to GS, GSM, GL e GEPS [F (5,62) = 5.46, p 0.05]; for the behavior of crossings, a significant increase in GEPS compared to GC and GEPN, and also in GSM and GS compared to GC, GL and GEPN, and a decrease in GEPN compared to GS, GSM, GL, e GEPS [F (5,62) = 3.31, p 0.05]; and to the behavior of anti hourly rotations, significant increase in GL, GEPS and GEPN compared to GC, GS, GSM, significant decrease in GEPN and GEPS compared to GL and also a decrease in GEPN compared to GEPS [F (5 , 62) = 16.01, p 0.05]. The results for the Rota Rod indicated a significant decrease in the permanency time on apparatus to GL compared to GC, GS, GSM, GEPS and GEPN [(F (5, 62) = 5.46, p 0.05)]. The histological analysis revealed a significant reduction in the number of neurons in the animals of GL compared to the others groups [F (5, 66) = 5, 13, p 0.05]. Therefore, the results suggest that magnetic stimulation exerts neuroprotective effect, with reversal of behavioral and morphological changes caused by quinolinic acid.

Recentemente, uma implementação de um conjunto universal de portas lógicas de um e dois qubits para computação quântica usando estados de spin de pontos quânticos de um único elétron foi proposta. Estes resultados nos motivaram a desenvolver um estudo teórico formal do correspondente modelo de dois spins colocados em um campo magnético externo e acoplados por uma interação mútua de Heisenberg dependente do tempo. Nós então consideramos a assim chamada equação de dois spins, a qual descreve sistemas quânticos de quatro níveis de energia. Uma útil propriedade dessa equação é que o correspondente problema para o caso de campos magnéticos externos paralelos pode ser reduzido ao problema de um único spin em um campo externo efetivo. Isso nos permite gerar uma série de soluções exatas para a equação de dois spins a partir de soluções exatas já conhecidas da equação de um spin. Com base neste fato, nós construímos e apresentamos neste estudo uma lista de novas soluções exatas para a equação de dois spins para diferentes configurações de campos externos e de interação entre as partículas. Utilizando algumas destas soluções obtidas, estudamos a dinâmica da entropia de emaranhamento dos respectivos sistemas considerando diferentes estados de spins inicialmente separáveis. / Recently, an implementation of a universal set of one- and two-qubit logic gates for quantum computing using spin states of single-electron quantum dots was proposed. These results motivated us to develop a formal theoretical study of the corresponding model of two spins placed in an external magnetic field and coupled by a time-dependent mutual interaction of Heisenberg. We then consider the so-called two-spin equation, which describes four-level quantum systems. A useful property of this equation is that the corresponding problem for the case of parallel external magnetic fields can be reduced to the problem of a single spin in an effective external field. This allows us to generate a series of exact solutions for the two-spin equation from the already known exact solutions of the one-spin equation. Based on this fact, we construct and present in this study a list of new exact solutions for the two-spin equation for different configurations of external fields and interaction between particles. Using some of these solutions obtained, we study the dynamics of the entropy of entanglement of the respective systems considering different initially separable spins states.