Orientador: Adolfo Maia Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-25T03:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EspichanCarrillo_JorgeAbel_D.pdf: 1237829 bytes, checksum: c154f7047d6e9761a26a165c386db715 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: No presente trabalho, apresentamos primeiramente um breve resumo histórico sobre ondas solitárias (solitary waves) assim como definições do kink (Soliton) e estabilidade clássica. Também apresentamos o modelo de Dashen-Hasslacher-Neveu (DHN) [1], mostrando as contribuições para as correções radiativas da massa do kink. Começamos então com o cálculo da solução geral estática para o potencial V (f ) = -1/2M 2f 2 + l/4 f 4, determinando duas famílias de soluções as quais denominamos Soluções Elípticas tipo sn e cn. Mostramos que a condição de fronteira Vácuo - Vácuo não pode ser satisfeita por nenhuma das Soluções Elípticas tipo sn num domínio limitado. No entanto as Soluções Elípticas tipo cn podem satisfazer esta condição. Além disso, impondo condições de fronteira tipo Dirichlet mostramos a existência de uma única solução clássica para as Soluções Elípticas tipo sn dentro do domínio. Definimos então grandezas físicas, as quais denominamos respectivamente de "carga topológica", "energia total" (massa clássica) e "densidade de energia", em domínios finitos para as Soluções Elípticas tipo sn e cn. Em seguida, calculamos os níveis de energia dos estados ligados de um campo escalar c , o qual interage com outro campo escalar f num domínio finito (caixa) em dimensão (1 + 1). Estes cálculos são feitos para duas configurações clássicas do campo f : primeiramente, para um caso particular das Soluções Elípticas tipo sn, a saber, o kink, e depois consideramos um caso mais geral com o campo f dado pelas Soluções Elípticas tipo sn. No primeiro caso, mostra-se que quando a caixa é comprimida o nível de energia do estado fundamental do campo c se divide, o que pode ser interpretado como uma instabilidade levando à produção de pares partícula-antipartícula sob pequenas pertubações num regime semi-clássico. Para o segundo caso, mostramos que existem comprimentos críticos da caixa unidimensional em que os autovalores de energia tornam-se complexos levando a instabilidades para as soluções do campo c / Abstract: In this work, we present firstly a brief historical summary of solitary waves, as well as definitions of the kink and classical stability. We present the model of Dashen-Hasslacher-Neveu (DHN) [1], showing the contributions for radiative corrections of the kink's mass. We start with the calculation of the general static solutions for the potential V (f ) = - 1/2 M2 f2 + l /4 f4 , by finding two families of solutions named Elliptic Solutions of type sn and cn. We show that the vacuum-vacuum boundary conditions can not be satisfied by any Elliptic sn-type Solution in afinite domain. On the other hand the Elliptic cn-type Solutions can satisfy this condition. We prove the uniqueness for Elliptic sn-type Solutions satisfying Dirichlet boundary conditions in a finite domain. Also we define expressions for the "topological charge", "total energy" (or classical mass) and "energy density" for Elliptic sn and cn-type Solutions in a finite domain. Next we calculate the energy levels of bound states of a scalar field c interacting with another scalar field f in a finite domain (box) in (1 +1) dimensions. We make these calculations for two classical configurations of the field f : Firstly a particular case of the Elliptic sn-type Solutions is considered, namely, the kink solution and later we consider as classical configuration of the field f , the Elliptic sn-type Solutions. For the first case, we show that when the box is squeezed the ground state level splits, which can be interpreted as an instability leading to a particle-antiparticle pair production under small perturbations in a semi-classical regime. For the second case, we show that there exist critical sizes of the box (one-dimensional) for which the energy eigenvalues become complex leading to instabilities for the solutions of the field c / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Antonio Vidiella Barranco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_PauloSilva_M.pdf: 2434588 bytes, checksum: d385f55b65d683a4c9d2644625e43e54 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: No presente trabalho estudamos, como uma extensão de um sistema de poucos níveis, um sistema que consiste de um átomo de três níveis na configuração D interagindo com dois modos do campo de radiação. Supomos que o nível 2 esteja bem fora da ressonância e que será eliminado adiabaticamente, de modo que ele possa agir apenas como um estado virtual nas transições entre os níveis 1 e 3. Este é conhecido como modelo Raman acoplado. Derivamos o Hamiltoniano do sistema Raman acoplado através de uma transformação unitária. Investigamos a influência dos "Stark-shifts" e de um meio tipo Kerr na evolução dos subsistemas por meio da inversão atômica, do parâmetro Q de Mandel e da pureza dos subsistemas. Em particular investigamos a competição entre os efeitos dos "Stark-shifts" e do meio Kerr, buscando sob quais condições o átomo apresentaria evolução periódica, o que implica no desemaranhamento entre os estados atômico e dos campos / Abstract: In the present work we study, as an extension of few-level systems, a system which consists of a three-level atom in the D configuration interacting with two modes of the radiation field. The level 2 is assumed to be far off resonance and will be adiabatically removed so that it participates as a virtual state in the transitions between levels 1 and 3. This is the Raman-coupled model. We derive a Raman coupled Hamiltonian by a unitary transformation. We investigate the in uences of the "Stark-shifts" and the Kerr-like medium in the sub-systems by means of the atomic inversion, Mandel¿s Q parameter and the purity of the sub-systems. We investigate the competition between the effects of the "Stark-shifts" and the Kerr-like medium, looking for the conditions leading to atomic periodic evolution, which is related to the disentanglement between the atom and the fields / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-31T23:42:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiasdaSilva_LuisGregorioGodoydeVasconcelos_D.pdf: 3472702 bytes, checksum: 5e268a29ef676bb0e638d4b38fc00628 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Consideramos o problema de dois elétrons confinados em um Bilhar quadrado, interagindo por um potencial repulsivo de alcance finito do tipo Yukawa e sujeitos a um campo magnético ortogonal. Calculamos o espectro de energia do sistema para singletos e tripletos de spin em todas as classes de simetria como função da intensidade e alcance da interação e do campo magnético. Mostramos que a natureza de curto alcance da interação suprime a formação de estados fundamentais "Moléculas de Wigner" mesmo no limite fortemente interagente. A susceptibilidade magnética c(B) apresenta picos paramagnéticos a baixas temperaturas devido a oscilações singleto-tripleto causadas por interação de troca. A posição, número e intensidade de tais picos depende do alcance e intensidade da interação. A contribuição da interação para a susceptibilidade a campo nulo apresenta fases paramagnéticas e diamagnéticas como função da temperatura / Abstract: The problem of two electrons in a square billiard interacting via a finite-range repulsive. Yukawa potential and subjected to a constant magnetic field is considered. We compute the energy spectrum for both singlet and triplet states, and for all symmetry classes, as a function of the strength and range of interaction and of the magnetic field. We show that the short-range nature of the potential suppresses the formation of " Wigner molecule" states for the ground state, even in the strong interaction limit. The magnetic susceptibility c (B) shows low-temperature paramagnetic peaks due to exchange induced singlet-triplet oscillations. The position, number and intensity of these peaks depend on the interaction to the zero-field susceptibility displays paramagnetic and diamagnetic phases as a function of T / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-04-22T17:25:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Bruna Gabrielly Moraes Araujo.pdf: 1520286 bytes, checksum: 8710e7e722157c16863f72b3fa57f732 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T17:25:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Bruna Gabrielly Moraes Araujo.pdf: 1520286 bytes, checksum: 8710e7e722157c16863f72b3fa57f732 (MD5) Previous issue date: 2015-08-04 / CNPQ / Nesta dissertação, tratamos da computação quântica em variáveis contínuas empregando a armadilha de íons como plataforma física. A proposta central deste trabalho consiste na sistematização de uma toolbox com portas lógicas gaussianas a partir da manipulação coerente dos modos de vibração de um íon aprisionado. Através da irradiação de feixes de lasers clássicos monocromáticos e bicromáticos em um íon confinado, propomos portas lógicas gaussianas análogas às operações de ótica linear e não linear. Relacionamos essas portas lógicas a operações já bem conhecidas do caso discreto, tais como transformada de Fourier, gates CNOT e CPHASE. A execução de cada uma dessas operações lógicas é selecionada pela frequência do laser de interação e pelo parâmetro de Lamb-Dicke. Reunindo todas as operações obtidas, gaussianas e não gaussianas, mostramos ser possível com nosso sistema simular hamiltonianas descritas por um polinômio em cada coordenada do espaço de fase, permitindo com isso a realização de dinâmicas hamiltonianas polinomiais nesse espaço. / In this monography, we propose the realization of quantum computation over continuous variables using the ion trap as physical platform. The central idea of our work is to provide a toolbox of Gaussian logic gates from the coherent manipulation of the vibrational modes of a trapped ion. By irradiating monochromatic and bichromatic classical laser beams in a confined ion, we propose gaussian logic gates similar to the operations of linear and nonlinear optics. We connect these gates with operations already employed in the discrete case, such as Fourier, CNOT and CPHASE gates. The execution of each of these logical operations is selected by the frequency of the interacting laser and the Lamb-Dicke parameters. Bringing together all the proposed operations, Gaussian and non-Gaussian, we show the simulation of Hamiltonians with polynomial expansion in the phase space coordinates.

Usando as Regras de Soma da QCD, testamos se a nova estrutura estreita, X(4350) recentemente observada pela Colaboração Belle, pode ser descrita como um estado molecular D8D80 exótico JPC = 1+. Consideramos as contribuições dos condensados de dimensão oito, trabalhamos com os termos dominantes em 8 mantendo os termos lineares na massa do quark estranho m8. A massa obtida é igual a mD8D80 = (5.05±0.19) GeV. Consideramos também uma corrente molecular 1+, DD0 e obtemos mDD0 = (4.92 ± 0.08) GeV. Concluímos que não é possível descrever a estrutura X(4350) como um estado molecular 1+ D8D80. / Using the QCD sum rules we test if the new narrow structure, the X(4350) recently observed by the Belle Collaboration, can be described as a JPC = 1+ exotic D8D80 molecular state. We consider the contributions of condensates up to dimension eight, we work at leading order in s and we keep terms which are linear in the strange quark mass ms. The mass obtained for such state is mD8D80 =(5.05 ± 0.19) GeV. We also consider a molecular 1+, DD0 current and we obtain mDD0 = (4.92 ± 0.08) GeV. We conclude that it is not possible to describe the X(4350) structure as a 1+ D8D80 molecular state.

Usando as Regras de Soma da QCD, testamos se a nova estrutura estreita, X(4350) recentemente observada pela Colaboração Belle, pode ser descrita como um estado molecular D8D80 exótico JPC = 1+. Consideramos as contribuições dos condensados de dimensão oito, trabalhamos com os termos dominantes em 8 mantendo os termos lineares na massa do quark estranho m8. A massa obtida é igual a mD8D80 = (5.05±0.19) GeV. Consideramos também uma corrente molecular 1+, DD0 e obtemos mDD0 = (4.92 ± 0.08) GeV. Concluímos que não é possível descrever a estrutura X(4350) como um estado molecular 1+ D8D80. / Using the QCD sum rules we test if the new narrow structure, the X(4350) recently observed by the Belle Collaboration, can be described as a JPC = 1+ exotic D8D80 molecular state. We consider the contributions of condensates up to dimension eight, we work at leading order in s and we keep terms which are linear in the strange quark mass ms. The mass obtained for such state is mD8D80 =(5.05 ± 0.19) GeV. We also consider a molecular 1+, DD0 current and we obtain mDD0 = (4.92 ± 0.08) GeV. We conclude that it is not possible to describe the X(4350) structure as a 1+ D8D80 molecular state.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-26T20:32:19Z No. of bitstreams: 1 CamilaSoares.pdf: 1320447 bytes, checksum: e69a85013513d267e1ce15c2864ee0bf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T20:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaSoares.pdf: 1320447 bytes, checksum: e69a85013513d267e1ce15c2864ee0bf (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / In this work, we study the formalism of the supersimmetric quantum mechanics (SUSY QM) starting with hamiltonian fatorization method of the bosonic harmonic oscillator (BHO) by means of ladders operators and we extended to hamiltonian of oscillators in general, inclusive of the fermionic harmonic oscillator (FHO), with their respective properties. We show that the SUSY QM for bound states, connect hamiltonians, potentials, and eigenvalues energy of different systems which are called supersymmetric partners. In the case scattering states, we notice that SUSY QM applies only in shape invariant potentials (SIPs). Despite this restriction, the SIPs are commonly used in literature by its wide applicability as in particles physics as in condensed matter. Therefore, we study the scattering states to the problem of massive relativistic fermions under the influence of modified Pöschl-Teller potential (PT), which is shape invariant. We calculate the transmission (T) and reflection (R) coefficients, just knowing the superpotential, which was carried out in a simple and elegant form. Thus, the study of the quantum scattering via SUSY QM becomes a powerful tool in the calculations of T and R. / Neste trabalho, estudamos o formalismo da mecânica quântica supersimétrica (MQS) partindo do método de fatoração do hamiltoniano do oscilador harmônico bosônico (OHB) por meio dos operadores escada e estendemos para o hamiltoniano de osciladores em geral, inclusive o oscilador harmônico fermiônico (OHF), com suas respectivas propriedades. Mostramos que a MQS, para estados ligados, associa hamiltonianos, potenciais e autovalores de energia de sistemas diferentes, que são denominados parceiros supersimétricos. No caso dos estados de espalhamento, observamos que a MQS aplica-se somente em potenciais invariantes de forma (PIFs). Apesar desta restrição, os PIFs são comumente utilizados na literatura, por sua larga aplicabilidade tanto na física de partículas quanto na matéria condensada. Sendo assim, estudamos os estados de espalhamento para o problema dos férmions relativísticos com massa sob influência do potencial de Pöschl-Teller modificado (PT), que é invariante de forma. Calculamos os coeficientes de transmissão (T) e reflexão (R), conhecendo apenas seu superpotencial, o que foi realizado de uma forma simples e elegante. Desse modo, o estudo do espalhamento quântico via MQS torna-se, uma ferramenta poderosa nos cálculos de T e R.

A mistura de quatro ondas (4WM) é um processo não linear que permite a amplificação paramétrica de campos óticos. A partir de um campo de bombeio, podemos amplificar um campo de prova e gerar um campo conjugado neste processo com um elevado ganho. Recentemente, vários experimentos de 4WM foram realizados em células de rubídio revelando compressão de ruído e emaranhamento da luz [1, 2, 3], levando a aplicações interessantes na área de informação quântica. Estudamos a mistura de quatro ondas numa célula de vapor de rubídio dentro de uma cavidade ótica, servindo como um oscilador paramétrico ótico (OPO). Resolvemos o modelo de campo médio e estudamos as flutuações quânticas dos campos na operação acima do limiar de oscilação para os casos de ressonância dupla (prova e conjugado) e tripla. Mostramos o emaranhamento de três campos (bombeio, prova e conjugado), além de compressão de ruído para o campo de bombeio e para os campos convertidos. Nosso modelo permite estudar o caso de uma cavidade aberta, explorando a região próxima ao limiar, diferente da situação experimental observada para sistemas com não-linearidades (2), que geralmente possuem ganhos baixos e necessitam de cavidades fechadas. Palavras chave: ótica quântica, mistura de quatro ondas, Oscilador paramétrico ótico, emaranhamento. [1] Squeezed light and entangled images from four-wave-mixing in hot rubidium vapor, vol. 7092, 2008. [2] R. C. Pooser, A. M. Marino, V. Boyer, K. M. Jones, and P. D. Lett, Low-noise amplifi- cation of a continuous-variable quantum state, Phys. Rev. Lett., vol. 103, p. 010501, Jun 2009. [3] V. Boyer, A. M. Marino, R. C. Pooser, and P. D. Lett, Entangled images from four-wave mixing, Science, vol. 321, no. 5888, pp. 544547, 2008. / The four waves (4WM) is a non-linear process that allows a parametric amplification of optical fields. From a pump field, we can amplify a test field and generate a conjugate field in this process with a high gain. Recently, several experiments of 4WM were carried out on rubidium cells revealing noise squeezing and entanglement [1, 2, 3], leading to some interesting aplications in the area of quantum information. We Studied the four wave mix in a rubidium vapor cell inside an optical cavity, serving as an optical parametric oscillator (OPO). We solved the mean field model and studied the quantum fluctuations of the fields in the operation above the oscillation threshold for the cases of double resonance (pump and conjugate) and triple (pump, probe and conjugate). We show the entanglement of three fields (pump, probe and conjugate), as well as squeezing for the pump field and the converted fields. The model allows to study the case of an open cavity, exploring the region around the threshold, different from the experimental situation observed for non-linear systems (2), which in general producess low gains and needs closed cavities. Key words: quantum optics, four wave mixing, optical parametric oscilator, entanglement. [1] Squeezed light and entangled images from four-wave-mixing in hot rubidium vapor, vol. 7092, 2008. [2] R. C. Pooser, A. M. Marino, V. Boyer, K. M. Jones, and P. D. Lett, Low-noise amplifi- cation of a continuous-variable quantum state, Phys. Rev. Lett., vol. 103, p. 010501, Jun 2009. [3] V. Boyer, A. M. Marino, R. C. Pooser, and P. D. Lett, Entangled images from four-wave mixing, Science, vol. 321, no. 5888, pp. 544547, 2008.

Apresentamos uma tentativa de estender o alcance da teoria clássica na previsão de fenômenos microscópicos. Baseamos nosso enfoque na hipótese de que a mecânica quântica é uma teoria estocástica cujas origens são as flutuações eletromagnéticas de ponto zero. Discutimos uma abordagem nova para a descrição do movimento browniano, clássico e quântico, através de uma equação clássica estocástica do tipo Schröedinger eficiência dessa equação é testada para sistemas lineares em contato com diferentes reservatórios de ruídos. Ambientes diferentes do espaço vazio levam naturalmente a interações do tipo força de Casimir. Para a descrição de rotações intrínsecas introduzimos na teoria clássica a representação espinorial e obtemos uma equação do tipo Pauli-Schrödinger, com flutuação e dissipação, que nos permite gerar distribuições no espaço de fase para partículas com spin arbitrário. Concluímos que a eletrodinâmica estocástica é uma teoria clássica apta a descrever os processos quânticos que se originam das autuações do vácuo. / We present an attempt to extend the range of the classical theory in the description of microscopic phenomena. We base our point of view in the hypothesis that quantum mechanics is a stochastic theory whose origin is in the electromagnetic zero-point fluctuations. We discuss a new approach for the description of Brownian motion, both classical and quantum with a stochastic Schrödinger type equation. The effectiveness of this equation is tested for linear systems in contact with different noise reservoirs. Environments different from the vacuum lead naturally to the Casimir force interaction. For the description of particles with spin we introduce in the classical theory a spinorial representation for rotations and obtain a Pauli-Schrödinger type equation, with fluctuation and dissipation, that allows us to generate phase space distributions for particles with arbitrary spin. We conclude that stochastic electrodynamics is a classical theory that is able to describe those quantum processes whose origins are in the vacuum fluctuations.

Este projeto se destina ao estudo de sistemas quânticos não relativísticos de dois, quatro e oito níveis de energia que descrevem partículas com spin s=1/2 sujeitas à ação de campos externos e interagentes entre si. São apresentadas soluções exatas para as equações que regem esses sistemas. Tais sistemas possuem uma vasta aplicação em diversas áreas da física, dentre as quais é possível destacar a computação quântica. Possíveis aplicações dos resultados são a construção de portas lógicas quânticas universais. Estas portas lógicas quânticas representam um elemento essencial no desenvolvimento dos chamados computadores quânticos. A análise e a implementação destes computadores quânticos exige a manipulação de sistemas de vários níveis, sujeitos a campos externos dependentes do tempo. Neste trabalho é apresentada a solução para o assim chamado Problema de Rabi, um particular problema de dois níveis. Um exemplo de solução para o sistema de quatro níveis, aqui relativo a um problema de dois spins também é discutido. Foram obtidas soluções exatas para sistemas de oito níveis cuja possível aplicação é a Correção Quântica de Erros. / This project aims to study the non-relativistic quantum systems of two, four and eight energy levels that describe particles with spin s=1/2 in external .elds and interacting with each other. We find exact analitical solutions for these systems. Such systems have extensive applications in various areas of physics, among which its possible to highlight quantum computing. Possible applications of the results are the construction of quantum universal logic gates.These quantum logic gates are an essential element in the development of so-called quantum computers. The analysis and implementation of quantum computers requires handling systems of various levels, subject to time-dependent external fields. This work presents a solution to the so-called Rabi problem, a particular problem at two levels. An example of a solution to the system of four levels, related to two spins problem is also investigated. We obtained exact solutions for systems of eight levels with possible application to the Quantum Error Correction.