Orientador: Marcos Cesar de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-23T01:00:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Steinhoff_FrankEduardodaSilva_D.pdf: 2714393 bytes, checksum: d1256ecbace356f03551217989caaae6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A presente tese é um conjunto de resultados relativos à não-classicalidade e ao emaranhamento, que são conceitos fundamentais da física quântica contemporânea. Começamos desenvolvendo uma representação de quasiprobabilidade para sistemas discretos baseada em conjuntos de bases mutuamente não-viesadas, que é uma construção relacionada a um pilar da teoria quântica: o princípio de complementaridade. O conjunto de estados clássicos em nossa representação de quasiprobabilidade já está presente em muitos cenários relacionados, tanto de abordagens fundamentais, bem como práticas e a noção de classicalidade obtida é, portanto, bem-justificada. Um resultado profundo resulta de nossa representação: para qubits, as unidades básicas da teoria da informação quântica, o princípio de complementaridade proíbe a presença de conjecturadas configurações além da física quântica. Assim, a existência de tais objetos superquânticos implicaria uma violação da complementaridade, uma violação que exigiria uma reformulação total das bases conceituais da física quântica. Apresentamos, em seguida, um outro resultado sobre a detecção de não-classicalidade em termos de quantidades observáveis disponíveis na prática. O método está relacionado à noção de não-classicalidade induzida pela tarefa de criação de emaranhamento, que gera uma definição de classicalidade simples mas geral para sistemas físicos arbitrários. Por fim, apresentamos uma nova classe de emaranhamento não-destilável, um fenômeno não-intuitivo em teoria de emaranhamento de difícil caracterização. A construção teórica é baseada em sistemas atualmente utilizados em experimentos de ótica quântica, abrindo assim a possibilidade de implementação prática dos estados emaranhados não-destiláveis em sistemas de variáveis contínuas / Abstract: The present thesis is a collection of results concerning nonclassicality and entanglement, which are fundamental concepts in contemporary quantum physics. We start developing a quasiprobability representation for discrete systems based on sets of mutually unbiased basis, which is a construction related to one pillar of quantum theory: the complementarity principle. The set of classical states in our quasiprobability representation is already present in many related scenarios, both from foundational as well as practical approaches and the notion of classicality obtained is thus well-justified. A deep result follows from our representation: for qubits, the basic units of quantum information theory, the complementarity principle forbids the presence of conjectured configurations beyond quantum physics. Hence, the existence of such superquantum objects would imply a violation of complementarity, a violation that would demand a total reformulation of the conceptual foundations of quantum physics. We present then another result concerning the detection of nonclassicality in terms of observable quantities available in practice. The method is related to the nonclassicality notion induced by the task of entanglement creation, imposing a simple but general definition of classicality for arbitrary physical systems. Finally, we present a novel class of bound entanglement, a non-intuitive phenomenon in entanglement theory that is very hard to characterize. The theoretical construction is based on schemes used currently in quantum optical experiments, thus opening a possibility of practical implementation of bound entangled states in continuous variables systems / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baruffaldi_LeonardoBartalini_M.pdf: 4986344 bytes, checksum: 359223cc9295f5b392b883e2841d037a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Por 150 anos, os truques de três peças têm sido a estrutura padrão para o suporte de eixos e suspensões de trens de carga em diversos países. Embora sua robustez e facilidade de manutenção tenham conservado, em linhas gerais, a disposição e projeto dos componentes, novos requerimentos de carga e velocidade dos trens vêm mudando a forma como os projetistas enxergam o truque. Especial atenção tem sido dada ao modelo matemático da cunha de atrito, a peça fundida que é responsável pelo amortecimento dos vagões. A cunha de atrito promove a dissipação da energia mecânica por meio de contato de atrito seco com outros componentes do vagão. Devido às altas forças normais desenvolvidas nas superfícies de contato com características não suaves e, em geral, não lineares de atrito, as equações que regem o movimento da suspensão tornam-se de resolução difícil e surgem fenômenos como o de adesão escorregamento e o comportamento caótico típico de osciladores auto excitados. O presente trabalho tem como objetivo propor o uso de algoritmos de solução de problemas de complementaridade linear para resolver as forças de contato entre os corpos, visando a aprofundar a discussão sobre os modelos adotados para a cunha de atrito. Os resultados obtidos mostram que é possível modelar as forças de contato desse sistema utilizando um problema de complementaridade linear e que essa abordagem é, sob certas condições, mais eficiente do que o método das penalidades, normalmente aplicado para a resolução de problemas de contato / Abstract: For about 150 years now, three-piece trucks have been the standard axis' and suspensions' subframe used in freight railroad cars. The toughness and low maintenance costs of this system worked to maintain its basic design almost unchanged, but new requirements for loads and speed for freight cars are changing the way designers see the three-piece truck. Among the many interesting components of the three-piece truck, the friction wedge is getting some attention. The friction wedge is the main damping element in three-piece trucks and acts to dissipate mechanical energy via highly stiff contacts with friction. Due to the non-smooth and non-linear nature of frictional efforts, the equations of motion of the three-piece trucks become very awkward to deal with. Interesting phenomena of stick-slip, bifurcations, and limit cycle, typical of friction oscillators appear to some extent under normal operation. This work's main objective is to propose a new approach based on complementarity problems, used to solve for contact forces, to further extend the discussion on wedge dampers models. Results show that it is possible to model the problem using the linear complementarity problem and that, in some situations, this can be even more computationally efficient than the usual approach to solve contact problems: the penalty method / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Sandra Augusta Santos, Roberto Andreani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:40:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shirabayashi_WesleyVagnerInes_D.pdf: 877226 bytes, checksum: a814cd9947431a0aee17517c4cc953f4 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho reformulamos o problema de complementaridade não linear generalizado (GNCP) em cones poliedrais como um sistema não linear com restrição de não negatividade em algumas variáveis, e trabalhamos na resolução de tal reformulação por meio de estratégias de pontos interiores. Em particular, definimos dois algoritmos e provamos a convergência local de tais algoritmos sob hipóteses usuais. O primeiro algoritmo é baseado no método de Newton, e o segundo, no método tensorial de Chebyshev. O algoritmo baseado no método de Chebyshev pode ser visto como um método do tipo preditor-corretor. Tal algoritmo, quando aplicado a problemas em que as funções envolvidas são afins, e com escolhas adequadas dos parâmetros, torna-se o bem conhecido algoritmo preditor-corretor de Mehrotra. Também apresentamos resultados numéricos que ilustram a competitividade de ambas as propostas. / Abstract: In this work we reformulate the generalized nonlinear complementarity problem (GNCP) in polyhedral cones as a nonlinear system with nonnegativity in some variables and propose the resolution of such reformulation through interior-point methods. In particular we define two algorithms and prove the local convergence of these algorithms under standard assumptions. The first algorithm is based on Newton's method and the second, on the Chebyshev's tensorial method. The algorithm based on Chebyshev's method may be considered a predictor-corrector one. Such algorithm, when applied to problems for which the functions are affine, and the parameters are properly chosen, turns into the well-known Mehrotra's predictor corrector algorithm. We also present numerical results that illustrate the competitiveness of both proposals. / Doutorado / Otimização / Doutor em Matemática Aplicada