O objetivo geral do trabalho foi o de produzir reflexões/proposições teóricas que possam auxiliar os estudos geográficos do clima, segundo o plano conceitual da complexidade sistêmica. Acreditar que a associação crítica e inventiva de pressupostos sistêmicos contemporâneos, envolvendo os aspectos ôntico-epistêmicos do pensamento complexo, às idéias de MONTEIRO sobre clima e o ritmo climático, poderia gerar especulações científicas inovadoras e eficazes a respeito da complexidade das relações climáticas, da natureza complexa da poíeses do clima, compôs a motivação especifica que nos moveu a desenvolvêlo. Tem o clima realmente uma existência per se? E se tem, qual o fundamento teórico/epistemológico da ontologia/poiésis climática? A partir de quais paradigmas se processa a fenomenologia do ritmo climático? Dos tipos de tempo? E do próprio clima? Seriam o clima e os tipos de tempo unidades complexas? Emergências? E ainda, no contexto do pensamento sistêmico complexo, como são considerados conceitos/enunciados como ?hierarquia limática?, ?organização funcional do clima?, o clima como ?a série dos estados da atmosfera em sua sucessão habitual?? Essas são as principais indagações que constituem o nosso fio da meada, por onde permeiam nossas revisitações filosóficas e flui o desenvolvimento de nossas reflexões teóricas mais exclusivas na busca pela compreensão dos fundamentos conceituais da poiésis climática. / The aim of this work was produce theoretical reflections and propositions that could assist the geographic studies on climate, aligned with the conceptual plan of the systematic complexity. To believe that the critic and inventive association of contemporary systemic premises, involving ontological/epistemic aspects of complex thinking, and the MONTEIRO\'S ideas about climate and climatic rhythm could generate innovative and effective scientific speculations with reference to the complexity of the climatic relationships, complex nature of climate poiésis, was the specific motivation to develop this work. Does the climate have a per se existence, actually? If it has, what is the theoretical/epistemological foundation of the climatic ontology/poiésis? Which paradigms support the climatic rhythm phenomena occurrence? And weather types? And the climate itself? Should be the climate and the varieties of weather, complex units? Emergencies? And again, in the context of the complex systemic thinking, how they are considered conceptions/enunciations like \"climatic hierarchy\", \"functional organization of the climate\"?, the climate as the sequence of the atmosphere states in its habitual succession? These are the mains questions which constitutes the line that guides the philosophic new readings and where the development of the most exclusive theoretical reflections flows.

A revolução industrial levou a sociedade ao incremento do uso de fontes de energia e, no século XX, ao uso intensivo de derivados de petróleo, pelo desenvolvimento dos automóveis como meio de transporte. Ou seja, nos últimos séculos a sociedade tem usado como base de seu crescimento os combustíveis de origem fóssil, que na atualidade, além de seu esgotamento têm originado problemas ambientais derivados de seu uso. Dada esta situação, surge a necessidade de pesquisar sobre fontes alternativas de energia que tenham um menor impacto ambiental, como por exemplo, os chamados biocombustíveis, os quais são, na realidade, combustíveis de origem biomássica. Neste trabalho, fazendo-se uso da análise exergética e exergo-ambiental, são avaliadas diferentes rotas de produção de biocombustíveis: hidrólise ácida do amido da polpa da banana ou da banana, e hidrólise enzimática do material lignocelulósico de resíduo do cultivo da banana para obter açúcares que depois são fermentados e destilados para obtenção de etanol; produção combinada de açúcar e etanol mediante a moagem da cana de açúcar, concentração, cozimento e refino do açúcar e fermentação e destilação dos açúcares da cana-de-açúcar para produzir etanol; assim como a extração e transesterificação do óleo da palmeira-do-dendê para a produção de biodiesel. Para a análise da produção combinada de açúcar e etanol usando a cana de açúcar, e a extração do óleo da palmeira do dendê, foram usados dados técnicos obtidos de plantas de produção localizadas na Colômbia operando em condições normais. Para a produção do biodiesel, foram usados dados técnicos obtidos da planta de produção piloto da Universidade Nacional de Colômbia, e para a modelagem das rotas de produção de etanol usando o material vegetal da banana, os dados de análises experimentais feitos no Laboratório do Bioprocessos da Universidade Nacional de Colômbia. A análise é feita considerando desde o cultivo da biomassa até a obtenção do biocombustível, dividindo cada rota de produção em seus principais volumes de controle: cultivo da biomassa, processos de produção, planta de utilidades e a planta de tratamento dos resíduos. Em cada volume de controle é definida e obtida a eficiência exergética nas condições atuais dos processos, visando a otimização dos parâmetros que participam do processo produtivo. Da análise, encontra-se que as maiores irreversibilidades são geradas nos processos onde acontecem reações termoquímicas irreversíveis, especialmente a reação de combustão, hidrólise e fermentação, e a necessidade de continuar pesquisando para reduzir o consumo dos insumos utilizados, calor e trabalho mecânico. Finalmente, por meio da análise exergo-ambiental é proposto o Indicador Exergético de Renovabilidade, o qual avalia a exergia dos produtos em relação à exergia não-renovável nos insumos, de desativação dos resíduos, perda nos resíduos não desativados e a exergia destruída nos processos. Como conclusão principal, encontra-se que ainda que seja usada biomassa como matéria principal, devido especialmente à entropia gerada nas etapas dos processos, algumas rotas de produção de biocombustíveis podem ser classificados como não renováveis. / The industrial revolution led the society to increase the use of energy resources, and in the 20th Century to the intensive use of petroleum derivate, due to the development of internal combustion engines for transport end-use. Therefore, during the last 200 years, the society has used fossil fuel as basis for its development, which actually has originated environmental problems derived of its intensive use. Set against this situation, it arises the necessity to research alternative energy resources with less environmental impacts, such as biofuels, originated from biomass. In this work, using the exergy and exergo-environmental analysis, different biofuel production processes are evaluated: acid hydrolysis of starch from banana fruit pulp or banana fruit and enzymatic hydrolysis of lignocellulosic residual material from banana fruit production to produce sugars that are fermented and distillated to produce ethanol; combining production of sugar and ethanol from sugar cane; as well as the african palm oil extraction and transesterification to biodiesel production. For combining production of sugar and ethanol from sugar cane and african palm oil extraction, were used technical dates from industrial production plants located in Colombia, working in normal conditions. For biodiesel production, was used technical dates from pilot plant production from National University of Colombia and for ethanol production routes from banana fruit, were used technical dates obtained from experimental analysis doing in Biochemical Laboratory of National University of Colombia. The analysis developed takes into account the different energy conversion processes from biomass growing to final product obtained, dividing each process on its main control volumes: biomass growing and transport, production plant, utility plant and residues treatment plant. The exergy efficiency for each control volume is defined and calculated aiming at the optimization of main thermodynamics variables that are taking part in the production process. From the analysis, it is founded that the greater irreversibilities are generated in processes where termochemical irreversible reactions take place, specially: the combustion, hydrolysis and fermentation reaction, and the necessity to continue researching to diminish the use of raw material as well as steam and mechanical work. Finally, based on the exergo-environmental analysis, it is proposed the Renewability Exergetic Indicator, which aims to evaluate the relation among the exergy in the products obtained and the non-renewable exergy input, the deactivation exergy consumed in residues treatment, as well as the exergy destroyed on production processes and exergy lost in non treated residues. The main conclusion is that, despite the use of biomass as raw material, some biofuels production processes may be classified as non-renewable, due to the entropy generation in production phases.

Objetivos: Estudos clássicos mostraram que, na locomoção de vertebrados, a transição entre os tipos de passada ocorre justamente quando se inicia um aumento na demanda energética. Uma vez que o movimento muscular é realizado sob controle do sistema nervoso central, é este que determina o tipo de passada a ser utilizada. Portanto, essa estrutura consegue traduzir eventos mecânicos ligados a esses conceitos e, mais do que isso, consegue operar o sistema de modo a mantê-lo num ótimo de demanda. Nossa abordagem pretende criar um mapeamento, no sistema nervoso central, das aferências e eferências de um sistema mecânico de maneira a se modelar uma rede de controle motor. Com isso, estabelece-se um modelo cânon para encontrar a região de operação que minimiza a geração de entropia no sistema mecânico. Métodos: Modelos matemáticos para o funcionamento de músculos esqueléticos e tendões, acoplados em um sistema pendular e suas aferências, fusos e corpos tendinosos de Golgi, foram desenvolvidos e validados como plataforma biomecânica. Essas aferências foram então utilizadas como entradas para outro modelo descrevendo Redes Neurais Biológicas (BNNs, do inglês), o qual gera as eferências que são, então, utilizadas como sinais de controle para acionamento dos músculos. Todos os modelos foram baseados em equações diferenciais (ODEs), e sua resolução numérica realizada em ambiente Simulink. Resultados: A rede neural de controle proposta mostrou-se capaz de operar o sistema biomecânico levando-o a oscilar de forma similar a passadas, tendo como entrada sinais das fibras tipo Ib e Ia. Medidas de otimização baseadas no cálculo da geração de entalpia nos músculos mostraram que a rede é capaz de operar a maquinaria mecânica em regiões de melhor relação geração de entalpia por velocidade ou distância percorrida. Conclusões: Os resultados teóricos desse trabalho fornecem algumas questões experimentais interessantes, como relações entre perfil de ativação muscular e escala biológica, além de embasar a visão de que existem arquiteturas neurais básicas envolvidas no controle dos processos biológicos. / Objectives: Classical studies showed that the transition among gait patterns, in vertebrate locomotion, occur when there is an increase in energetic demand. Since the muscular movement is performed under central nervous system control, it is this one that determines the gait pattern in the end. Therefore, this structure is able to translate mechanical events related to force/energy and more, it is capable to operate the whole system in such a way to put it in a demand optimum. Our approach aims to create a central nervous system mapping of the afferences and efferences present in a mechanical system to create a motor control network model, and then, find the operation range that minimizes the entropy generation of the mechanical system. Methods: Mathematical models of working skeletal muscles and tendons, linked to a pendulum system, and their a afferences (i.e., spindles and Golgi tendon organs) were developed and validated as a biomechanical platform. These afferences were used as inputs to another model describing a Biological Neural Network that generate the efferences used as inputs to muscle control. All models were explicited as differential equations and numerically solved in the Simulink environment. Results: The proposed neural network was able to control the biomechanical system, driving it to oscillate similarly to a gait, autonomously, using signals from Ib and Ia fibers as inputs. Optimization measures based in muscular enthalpy generation calculations pointed out that the network is capable to operate the biomechanical machinery in regions of best enthalpy generation by velocity or distance relations. Conclusions: The theoretical results of this work present some interesting experimental questions about possible relations between muscle activation patterns and biological scaling. It also gives support to the idea that exist some basic neural architecture involved in the control of biological mechanical processes in vertebrates.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-29T19:21:11Z No. of bitstreams: 1 deboraalbinomendoncabernardes.pdf: 1000163 bytes, checksum: f3d756e544363116e4434cc3d605fb30 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-07-05T16:22:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 deboraalbinomendoncabernardes.pdf: 1000163 bytes, checksum: f3d756e544363116e4434cc3d605fb30 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T16:22:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 deboraalbinomendoncabernardes.pdf: 1000163 bytes, checksum: f3d756e544363116e4434cc3d605fb30 (MD5) Previous issue date: 2012-07-19 / Este trabalho visou investigar e explicar a revitalização, na área pedagógica e administrativa, no período de 2003 a 2006, de duas unidades escolares da cidade de Resende – RJ. Ambas as unidades atendiam alunos oriundos da periferia, e que viviam em zona de grande desigualdade social e violência. Estas características foram interpretadas por muito tempo como prováveis fatores para recusa dos responsáveis em matricular seus filhos nestas unidades escolares, levando a diminuição contínua do número de alunos. Uma consequência do baixo número de alunos foi o quase fechamento ou entrega do prédio para o poder público municipal. Tal contexto estimulou o interesse em explicar como e por que as referidas escolas deixaram de ser recusadas pela comunidade e passaram a ser reconhecidas como boas escolas. A ênfase esteve no modelo de gestão adotado para esta transformação. Duas questões nos nortearam: quais foram as parcerias firmadas durante este processo e seus impactos diretos? E quais mudanças foram necessárias no modelo de gestão? Nosso objetivo foi avaliar a gestão para produzir ações que consolidem o sucesso escolar. Sendo assim, este trabalho foi embasado através de pesquisa de campo, observação direta, aplicação de entrevistas e observação indireta, através de análise de registros e documentos dos colégios para buscar respostas para as questões centrais. Após trabalho de investigação, percebeu-se que o grande responsável pela reversão de desgaste da instituição escolar aconteceu por meio da implementação de novas práticas de gestão, com o foco principalmente nos aspectos financeiros, na captação de parcerias e no mapeamento de situação da escola para definir metas e objetivos para o futuro do colégio. Apoiando-se nesses resultados foi feita uma proposição da elaboração de um material a ser distribuído na rede, baseado na experiência de sucesso dessas duas escolas. / This paper aims to investigate and to explain the revitalization in the area of teaching and administration, in the period from 2003 to 2006, of two school units in the city of Resende – RJ. Both units serve students from the periphery who live within an area of social inequality and violence. This feature has been long interpreted as probabily cause for parents refusing to enroll their children in these school units, what lead to a continuous decrease in the number of students. One consequence of the low number of students was that it nearly closed or permitted the return of the building to the municipal government. These characteristics have stimulated our interest in explaining how and why these schools are no longer rejected by the community and they began to be recognized as good schools. Our emphasis will be on the management model adopted for this transformation. Two questions guided us: What were the partnerships established during this process and their direct impacts? And what changes were needed in the management model? Our goal is to evaluate the management to promote actions that strengthen success at school. Thus, this work was supported by field research, direct observation, application of indirect observation and interviews, through the analysis of records and documents of the schools to seek answers to key questions. After research work, we realize that the most responsible for the reversal of the school wear came through the implementation of new management practices, focusing mainly on financial aspects, the attraction of partnerships and the mapping of the school situation for setting goals and objectives for the future of the school. Relying on these results, a proposition was made to prepare a material to be distributed on the network, based on the successful experience of these two schools.

Orientador: Kyoko Furuya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:02:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Angelo_RenatoMoreira_D.pdf: 10419128 bytes, checksum: 7f9191d925a22ab9400598eb0032d306 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho estudamos a dinâmica de emaranhamento em sistema Hamiltonianos bipartites nos contextos clássico e quântico. A pesquisa foi desenvolvida principalmente sobre a análise da entropia linear , considerada uma boa medida de emaranhamento no caso de estados globais puros. Na primeira etapa do trabalho, utilizamos o Modelo Jaynes-Cummings de N átomos (MJC-N) para estudar como a entropia linear, e consequentemente o emaranhamento, depende da condição inicial clássica, apresentando rápida descoerência quando esta condição é instável. Mostramos também que as oscilações na entropia linear podem ser entendida segundo a simetria das trajetórias clássicas correspondentes, o que ocorre segundo o efeito de borda oriundo da finitude do espaço de fase do spin. Discutimos também o limite clássico singular do emaranhamento no MJC-N. Na segunda etapa, trabalhamos com o formalismo estatístico Liouvilliano, dentro do qual definimos uma medida apropriada para o emamnhamento clássico: a entropia linear clássica. Realizamos cálculos analíticos para sistemas integráveis lineares e não-lineares, mostrando as peculiaridades da medida clássica quando comparada à quântica. Particularmente interessante é o caso em que ocorre a auto-interferência, fenômeno sem análogo clássico. Para os sistemas integráveis, foi possível estudar inclusive o caso de estados iniciais não-clássicos, para os quais mostramos ser conveniente definir uma nova medida clássica mais "simétrica" : o grau de emamnhamento. Continuando com as analogias entre a mecânica quântica e a mecânica clássica Liouvilliana, deduzimos por primeiros princípios uma equação mestra clássica para o tratamento de sistemas abertos clássicos. Como aplicação, resolvemos as equações mestras quântica e clássica para o caso de um reservatório de osciladores harmônicos à temperatura nula. Na última etapa do trabalho, definimos um operador Liouvilliano para a quantização simetrizada e ordenada de monômios clássicos. Como consequência, obtivemos fórmulas de ordenamento normal e anti-normal para operadores canonicamente conjugados que comutam com sua relação de comutação. Mostramos então que a quantização das equações de movimento clássicas produz equações de movimento quânticas que se aproximam do resultado exato na escala de tempo de Ehrenfest. Esta análise nos permite calcular analiticamente o tempo de Ehrenfest em sistemas integráveis / Abstract: In this work we studied the entanglement dynamics in bipartite Hamiltonian systems within the quantum and classical frames. This research was developed mainly on the analysis of the linear entropy, which is considered an apropriated entanglement measure concerning to global pure states. In the first stage of the work, we used the Jaynes-Cummings Model with N atoms (JCM-N) to study how the linear entropy, an consequently the entanglement, depends on the choice of the classical initial condition, showing faster decoherence for the unstable ones. We also showed that the linear entropy oscillations can be understood through the analysis of the symmetry of the respective classical trajectories, which is allowed by the border effect arising from the limitation of the spin phase space. We also discussed the singular classical limit of the entanglement in the JCM-N. In the second stage, we worked with the Liouvillian statistical formalism, in which we defined an appropriate measure of the classical entanglement: the classical linear entropy. We realized analytical calculations for linear and non-linear integrable systems, pointing out the peculiarities of the classical measure compared to the quantum one. Particulalrly interesting is the case in which occurs the self-interference, a phenomenon with no classical analogue. For the integrable systems, it was also possible to study the case of non-classical initial states, for the which we defined a new convenient. classical measure: the entanglement degree. Still in the context of the analogies between quantum and Liouvillian classical mechanics, we deduced by first principles a classical master equation for treating classical open system.. As an application, we solve the quantum and classical master equation for the case of a harmonic oscillator reservoir at null temperature. At the last stage of the work, we defined a Liouvillian operator to perform the quantization of a monomial in a symmetrized and ordered form. As a consequence, we obtained normal and anti-normal ordering formulas for canonically conjugated operators whose commutator is a c-number. Thus, we showed that. the quantization of classical equations of motion produces quantum equations of motion that approximate the exact result in the Ehrenfest time scale. This simple analysis allows us to calculate analytically the Ehrenfest time for any integrable system / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Mauro Augusto Demarzo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nobile_AlexandreAmato_M.pdf: 3715874 bytes, checksum: 5a4374b26b77cb2a94ef4f30edffb2f1 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Waldyr Luiz Ribeiro Gallo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T22:38:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_EdnildoAndrade_D.pdf: 13527046 bytes, checksum: 2bdddb79f470aacf65fd63fc3a41cb13 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho faz uma análise exergética e termoeconômica da central de cogeração do Pólo Petroquímico do Nordeste. A unidade termoelétrica analisada está em funcionamento há mais de vinte anos e opera fornecendo energia elétrica, vapor, gases industriais etc., para as empresas coligadas deste pólo. O principal combustível utilizado é o resíduo asfáltico; entretanto, há complementação com resíduos líquidos e gasosos provenientes do próprio processo. A energia elétrica é gerada em turbogeradores a vapor e a gás; complementandoa demanda elétrica do pólo é importada parte da energia elétrica da concessionária, fonnando o pool de energia a ser distribuída com as empresas coligadas. O vapor, após ser expandido nas turbinas (ainda superaquecido) é em parte utilizado no processo e o restante é exportado para o complexo industrial. Foi realizada uma análisecom base na segunda lei da termodinâmica e são apresentadas as eficiências exergéticas para os principais subsistemas, assim como são também calculadas as irreversibilidades. São identificados os sistemas que apresentam as principais perdas exergéticas como também a sua participação com relação à perda total da planta. A análise termoeconômica é um dos pontos fundamentais do trabalho, pois são mostrados os custos exergéticos unitários e monetários para os principais fluxos energéticos, para os volumes de controle estudados. Esta análise é realizada para diversos casos, simulada com dados reais de operação em dois períodos distintos, assim como também para possíveis cenários que poderão ocorrer de acordo com a realidade operacional da unidade industrial / Abstract: This work makes an exergetic and thermoeconomic analysis on the cogenaration system of a Petrochemical Complex. The cogeneration unit analysed has been operating for more than twenty years, and operates supplying electric energy, steam, industrial gases, among other utilities, to the companies associated with the ComplexoThe main fuel used is the refinery residual fuel-oil; however, there are fuel suplements like residual liquids and gases coming from the Petrochemical plant. The electric energy is produced by steam turbogenerators and gas turbines. To supply the energy Complex demand, part of the electric energy is imported from the national grid, giving rise to the pool of energy to be distributed to the associated companies. After the steam has been expanded in the turbines (still superheated), part of it is used in the petrochemical process, part is exported to the industrial complex. Once a second law analylis for the main subsystems is made, and the exergetic efficiencyis presented, the irreversibilities are calculated. The systems presenting the greater exergetic losses are identified, (and) their participation in the totalloss of the plant is weighted. The thermeconomic analysis is also central point in this work, since it shows the exergetic unit cost and monetary, of each flow and to the also control volumes analyzed. This analylisisapplied to different cases, simulated with real operational data obtained in two different periods, and also to to scenary cases which can occur according to operational decisions, or fuel and electricity cost variations / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Luiz Antonio Barrera San Martin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-24T06:41:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AdrianoJoaoda_D.pdf: 1386475 bytes, checksum: 4df53d915a2079ada6c7136f20e5fe16 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Na presente tese iremos analisar a entropia invariante de pares admissíveis para sistemas de controle sobre grupos de Lie e espaços homogêneos. O objetivo é melhorar os limitantes superiores e inferiores já conhecidos para tal entropia e ver quando é possível mostrar que tais limitantes coincidem, nos dando então uma expressão para ela. Mostraremos que para sistemas afins induzidos em variedades flag os limitantes, tanto superior como inferior, são dados com ínfimo do determinante da parte instável do sistema e diferem apenas em qual conjunto tal ínfimo é considerado. Para sistemas Lineares sobre grupos abelianos, nilpotentes e compactos temos uma expressão para a entropia e no caso semi-simples, a igualdade dos limitantes depende do crescimento exponencial de um sistema de controle afim sem drift associado. No fim da tese é ainda introduzido um conceito de entropia invariante para sistemas aleatórios e limitantes gerais para este são derivados / Abstract: In this Thesis we will analyse the invariance entropy of admissible pairs for control systems on Lie groups and homogeneous spaces. The main goal is to improve the known upper and lower bounds for such entropy and see when it is possible to prove that these bounds coincide, which give us an expression for the entropy. We will show that for induced control-affine systems on the flag manifolds both, the upper and lower bounds are given by the determinant of the unstable part of the system and they differ just on the set where we consider the infimum. For Linear systems on abelian, nilpotents and compact Lie groups we have an expression for the invariance entropy and in the semi-simple case, the upper and lower bounds equality depend on the exponential growth of an associated driftless control-affine system. At the end of the Thesis we introduce a concept of entropy for random control systems and derive general bounds for it / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Orientador: Amir Ordacgi Caldeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-27T17:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Durao_LisanMarcosMarques_M.pdf: 1224728 bytes, checksum: b2631019a5882f7a0fca6cb609bfff9f (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Sistemas quânticos abertos, ou não isolados, podem ser caracterizados a partir de uma entropia estatística. A entropia é um conceito fundamental na física e usualmente é interpretada como falta de informação a respeito do estado do sistema. O programa usual da física estatística para sistemas não isolados é propor um Hamiltoniano para o "Universo", descrito por uma distribuição de Gibbs e aplicando uma abordagem do tipo "Sistema + Reservatório", de onde podemos avaliar o operador densidade reduzido do sistema através de um processo de traço parcial. Outra maneira de obter o operador densidade seria obter a entropia de Von Neumann do sistema completo e a partir dela o operador densidade total pelo princípio de máxima entropia para então tomar o traço parcial com respeito as coordenadas do reservatório. Por outro lado, podemos tentar obter esse operador densidade e as propriedades termodinâmicas do sistema diretamente do princípio de máxima entropia Tal tarefa pode exigir o uso de outras formas de entropia não necessariamente extensivas. Partindo de uma abordagem do tipo sistema + reservatório, estudamos a entropia de uma partícula Browniana acoplada com um reservatório harmônico. Usando isso como o ponto de partida para a maximização de entropias dependentes de um parâmetro, busca-se uma correspondência entre as constantes emergentes do nosso modelo e os parâmetros ajustáveis de algumas bem conhecidas entropias generalizadas a fim de determinar qual ansatz é mais apropriado para nosso sistema / Abstract: The main goal of our project is the characterization of open quantum systems by means of a statistical entropy. Entropy is a fundamental physical quantity and is usually interpreted as the lack of knowledge about the state of the system, which means it is an informational metric. The statistical mechanical program for non-isolated quantum systems consists in creating a Hamiltonian for the "universe" within the so-called system-plus-reservoir approach from which one can evaluate the reduced density operator of the system of interest through the partial trace of the full density operator with respect to the reservoir coordinates. Notice that, in so doing we are tacitly assuming that the equilibrium state of the whole universe can be described by a Gibbsian distribution. Alternatively one can evaluate the Von Neumman entropy for the whole universe from which the above mentioned full density operator can be obtained via the maximum entropy priciple, and then, by the same partial tracing procedure, obtain the desired reduced density operator. Now we can ask ourselves what happens if one insists in obtaining a density operator and the thermodynamical properties for the system of interest directly from a maximum entropy principle. Such a task can require the use of other forms of entropy not necessarily extensive. Starting from the system-plus-reservoir approach we study the entropy and mean values of a Brownian particle coupled to a harmonic reservoir. Using this as the starting point to the maximization of non-extensive "parameter depending" entropies, we aim at finding a correspondence between the constants arising from our model and the adjustable parameters of some well-known generalized entropies which may turn out to be more appropriate to our needs / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Marcos César de Oliveira, José Antonio Roversi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-30T18:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_LeandroRaffhaeldaSilva_M.pdf: 1052767 bytes, checksum: ba43e3c505552cd553899affee52bea4 (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: Estudamos a estrutura de estados que saturam a desigualdade de subaditividade forte da entropia de von Neumann. Isto foi feito rearranjando a forma das medidas apresentadas na desigualdade, de tal maneira que o teorema de Petz pudesse ser utilizado. Após a aplicação de um mapa de recuperação, vemos que os estados resultantes requerem que o emaranhamento de formação para um estado tripartido e para um estado bipartido sejam iguais, ou em outras palavras, exige a existência de monogamia do emaranhamento de formação. Também foram analisadas as implicações da relação de subaditividade na desigualdade de processamento de dados quântica. Nós vemos que o limitante existente na relação anterior é estendido à desigualdade de processamento de dados, mas com uma forma diferente. Manipulando o limitante nós conseguimos escreve-lo como sendo a diferença entre o fluxo resultante de informação localmente inacessível na primeira fase do processamento de dados e o fluxo resultante no segundo estágio do processo. Isto mostra que a diferença entre a informação coerente em relação a duas partes que estão processando um estado é limitada inferiormente pela diferença desses dois fluxos / Abstract: We studied the structure of states that saturate the bounded strong subbaditivity of von Neumann entropy. This was done by rearranging the form of the measures presented in the inequality, in such a way that the Petz theorem could be used. After the application of a recovery map we see that the resulting states require the entanglement of formation for a tripartite and bipartite case to be equal, or in other words, it requires monogamy of the entanglement of formation. We also analyzed the implications of the bounded relation into the quantum data processing inequality. It is seen that a bound is extended from the strong subbaditivity to the data processing inequality, but with different terms, with further manipulations we show that the bound can be expressed in terms of the net flow of locally inaccessible information in the first stage and the net flow on the second stage. Were the difference between the coherent information relative to two parties in the process of transmitting a state is lower bounded by the difference on the net flows / Mestrado / Física / Mestre em Física / 1247649/2013 / CAPES