[pt] Nesta tese estudamos as propriedades de transporte de estruturas de pontos quânticos (PQs) ligados a contatos metálicos (CM). Descrevemos o formalismo dos bósons escravos através de sua aplicação ao sistema de um PQ ligado a um CM. Estudamos a nuvem Kondo (NK) dentro deste CM e desenvolvemos uma metodologia para calcular sua extensão (csi). Mostramos que (csi) é inversamente proporcional a temperatura Kondo TK. Aplicamos o método ao sistema de dois PQs. Estudamos o Regime Kondo (RK) molecular de um elétron (1e), a concorrência entre o antiferromagnetismo e o RK de dois elétrons (2e), a constituição da NK dentro dos CM e o valor de Tk. Calculamos a extensão da NK e a TK para diferentes valores da conexão entre os PQs e comparamos com os resultados obtidos a temperatura finita (TF). Mostramos a diminuição da NK quando TK e a conexão entre os PQs aumentam. Obtivemos um comportamento exponencial para TK em função desta conexão. Estudamos o sistema de dois PQs interagentes que se enxergam através de um terceiro PQ não interagente. Obtivemos a coexistência entre o RK e a correlação ferro (CF) para o sistema com 2e. À TF obtivemos um comportamento parabólico para a TK em função da conexão com o sítio do meio. Estes resultados diferem dos obtidos para o sistema de dois PQs conectados diretamente entre si. Estudamos uma molécula de três PQs interagentes conectados a dois CM através do PQ do meio e identificamos o estabelecimento de um regime Kondo dois estágios. Observamos uma CF quando o PQ do meio está ocupado e uma correlação antiferro CAF quando está vazio. Esta propriedade permite o funcionamento deste sistema como uma porta quântica. Mostramos que a leitura da informação desta porta pode ser mediada pelo RK. / [en] In this thesis we study the transport properties of quantum dot structures (QD s) connected to metallic leads (ML).We describe the slave boson mean field approach through it s application to a system of one QD connected to a (ML). We study the Kondo cloud (KC) inside this ML and develop a method to calculate it s extension (csi). We prove that ξ is proportional to the inverse of Kondo temperature TK. We apply the method to the system of two QD s and study the molecular KR for the system with one electron (1e), the competition between the antiferromagnetism and the KR for the system with an occupations of two electrons (2e), the formation of the Kondo cloud inside the ML and the TK value. We calculate the extension (csi) and TK for diferent values of the connection between the QD s and compare with the results found to finite temperature (FT).We show the decrease of the KC when TK and the connection between the dots increases. We obtain an exponential behavior of TK as a function of this connection. We study the system of two QD s with Coulomb interaction U correlated though a non interacting QD. We obtain the coexistence between the KR and the ferromagnetic correlation (FC) for the system with 2e. In a regime of finete temperature we obtain a parabolic behavior to the TK as a function of the connection with the central QD. This results are different of that obtained for the system of two QD s directly connected to each other. We study the molecule of three interacting QD s connected to two ML through the central one and identify a two stage Kondo effect. We observe a FC when the central QD is charged with one electron and an anti-ferromagnetic correlation (AFC) when this PQ is empty(or occupied if an even number of electrons). This properties permits the operation of this system as a quantum gate device. We prove that the reading of the information of this gate can be mediated through the KR.

[pt] O propósito deste trabalho é apresentar uma demonstração simplificada do Teorema da Composicionalidade de Coecke, o qual diz respeito ao processamento de informação quântica agregada a estados emaranhados hpartidos. Utilizando a propriedade da universalidade do produto tensorial em nossa prova, veremos que é possível considerar todos os estados relevantes como sendo estados-produto, o que torna a demonstração bem mais fácil. Apresentaremos ainda o processo de teleportação de estados quânticos, tão comentado nos dias de hoje, e verificaremos finalmente que tal processo é uma aplicação trivial do teorema de Coecke. / [en] The purpose of this work is to present a simplified demonstration of Co- ecke's Compositionality Theorem, which refers to the quantum information processing associated to n-partite entangled states. By using the universal property of the tensor product in our proof, we will see that is possible to consider all the relevant states as being product states, which turns the demonstration much easier. We will present also the teleportation process of quantum states, so called nowadays, and verify finally that such a process is a trivial application of Coecke's theorem

[pt] Nas últimas décadas, interações entre luz e matéria provaram ser uma ferramenta versátil para medir e controlar sistemas mecânicos, encontrando aplicações desde detecção de forças até resfriamento ao estado fundamental de nanoesferas. Nesta dissertação, nós apresentamos algumas das ferramentas teóricas necessárias para descrever interferômetros, pinças ópticas e cavidades ópticas, constituintes fundamentais da caixa de ferramentas optomecânica. No regime clássico, estudamos o campo eletromagnético circulante em interferômetros lineares e mostramos como encontrar o campo resultante transmitido, apresentando exemplos de cavidades ópticas com um número arbitrário de elementos dispersivos. Nós também estudamos as forças de pressão de radiação que feixes ópticos podem imprimir em partículas dielétricas e mostramos como o aprisionamento óptico 3D é possível em focos claros e escuros. A potencial aplicação para captura de organismos vivos é estudada. No regime quântico, nós estudamos como o campo ressonante de cavidades ópticas pode interagir de forma dispersiva com diferentes sistemas mecânicos, dando origem a uma dinâmica quântica fechada emaranhante. Ao considerar uma nuvem ultra resfriada de átomos interagindo com dois modos ópticos, mostramos o surgimento de emaranhamento óptico que evidencia a natureza não-clássica do conjunto atômico macroscópico. A viabilidade experimental deste experimento com tecnologia atual é estudada. Além disso, nós investigamos o cenário em que uma pinça óptica posiciona uma partícula levitada dentro de uma cavidade óptica de forma que os fótons da pinça espalhados pela partícula possam sobreviver dentro da cavidade. Já foi demonstrado que esta interação, chamada de espalhamento coerente, pode resfriar nanopartículas até números de fônons menores do que um, atingindo profundamente o regime quântico. Nós mostramos que esta interação também pode gerar emaranhamento mecânico entre muitas partículas levitadas, mesmo em um ambiente a temperatura de 300K. Um resumo sobre sistemas de variáveis contínuas e a caixa de ferramentas numérica customizada usada ao longo deste trabalho são apresentados. / [en] Over the last decades, light-matter interactions have proven to be a versatile tool to measure and control mechanical systems, finding application from force sensing to ground state cooling of nanospheres. In this dissertation, we present some of the theoretical tools that describe interferometers, optical tweezers and optical cavities, fundamental constituents of the optomechanical toolbox. In the classical regime, we study the circulating electromagnetic field within linear interferometers and show how one can find the resulting transmitted field, presenting examples of optical cavities with an arbitrary number of dispersive elements. Moreover, we also study the radiation-pressure forces that optical beams can imprint on dielectric particles and show how 3D optical trapping is possible in both bright and dark focuses. Potential application to trapping of living organisms is studied. In the quantum regime, we study how the resonant field of optical cavities can dispersivelly interact with different mechanical systems, giving rise to an entangling closed quantum dynamics. When considering an ultracold cloud of atoms interacting with two optical modes, we show the emergence of optical entanglement which evidences the nonclassical nature of the macroscopic atomic ensemble. The experimental feasibility of this experiment with current technology is studied. Furthermore, we investigate the scenario where a finely tuned optical tweezer places a trapped particle inside an optical cavity such that the tweezer s scattered photons can survive inside the cavity. This so-called coherent scattering interaction has been shown to cool nanoparticles to phonon numbers lower than one deep into the quantum regime. We show that it also can generate mechanical entanglement between many levitated particles even in a room temperature environment. An overview on continuous variable systems and the custom numerical toolbox used throughout this work are presented.