Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matermáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344473.pdf: 1531673 bytes, checksum: c4b0d3bda290c0cdf6d3bc7e2a7b9f21 (MD5) Previous issue date: 2016 / O Processo Drell-Yan é utilizado como exemplo para o estudo de produção do bóson massivo Z com o intuito de entender as interações envolvendo a Força Fraca assim como o estágio atual do nosso conhecimento a respeito da estrutura hadrônica. Para isso foi revisto o Modelo Padrão de Partículas Elementares dando destaque às suas principais características relevantes na formulação dos tópicos abordados, sendo elas o Confinamento, a Liberdade Assintótica, e o Teorema da Fatorização da QCD, e a Quiralidade da Teoria Fraca. Também são abordados alguns tópicos desenvolvidos ao longo do estudo da estrutura hadrônica que levaram ao desenvolvimento do Modelo de Pártons proposto por Feynman e que permite estudarmos a estrutura interna dos hádrons na forma das Funções de Distribuição de Pártons (PDFs) a partir do cálculo da seção de choque entre os constituintes dos prótons. Apresentados todos os conceitos é feito cálculo da seção de choque partônica do processo Drell-Yan através da aplicação das regras de Feynman.<br> / Abstract : The Drell-Yan process is used as an example to study the production of the massive boson Z with the intent of learning about the interactions of the Weak force as well as our current understanding about the hadronic structure. For that the Standard Model of Elementary Particles is reviewed with emphasis on its main characteristics relevant to the covered topics, those being the Confinement, Asymptotic Freedom, and the Factorization Theorem of QCD, and the Quirality of the Weak Theory. Some topics developed through the study of the hadronic structure are also reviewed, finally leading to the Parton Model proposed by Feynman that allows us to study the inner structure of the hadrons in the form of Parton Distribution Functions (PDFs) from the evaluation of the cross section of its constituents. After the aforementioned concepts are covered the partonic cross section of the Drell-Yan process is computed using the Feynman rules.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-13T16:21:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 625813 bytes, checksum: f00f0d5a1cd6904d99546f04c169e14d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T16:21:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 625813 bytes, checksum: f00f0d5a1cd6904d99546f04c169e14d (MD5) Previous issue date: 2016-04-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho investigamos um modelo da Eletrodinâmica Quântica em três dimensões espaçotemporais com paridade preservada, onde calculamos o potencial de espalhamento elétronelétron (Møller) no limite não relativı́sitico. O modelo acopla minimamente os campos de calibre eletromagnético (Aµ ) e o estatı́tico (aµ ), provenientes do gauging da simetria global U (1)A × U (1)a . Incialmente encontramos os propagadores livres e através de uma análise semi-clássica verificamos a causalidade e a unitariedade, e pelo método de power counting a super renormalizabilidade do modelo. Além disso, encontramos também as soluções das equações de Dirac livres através das quais determinamos os auto-valores de spin dos férmions (ψ± ) e suas respectivas cargas associadas à simetria U (1)A × U (1)a . Em seguida, com as regras de Feynman para os vértices de interação, calculamos as amplitudes de espalhamento Møller, a partir das quais, no limite de Born, determinamos os potenciais de espalhamento elétron-elétron (e− − e− ) nos estados de onda-s (spin-0) e onda-p (spin-1). Os potenciais de espalhamento obtidos para os estados de onda-p mostram-se repulsivos, já o potencial no estado de onda-s se mostra atrativo quando a contribuição advinda do setor estatitı́stico supera a interação do setor eletromagnético, ou seja, quando (g > e), permitindo a formação de possı́veis estados ligados sem o confinamento dos elétrons. / We calculate the electron-electron scattering potential in the non-relativistic limit (Møller scattering). The model couples minimally the electromagnetic (Aµ ) and the statistic (aµ ) gauge fields, both emerged from the gauging of the global simetry U (1)A × U (1)a . Initially we calculate the free propagators and through a semiclassical analysis we verify the causality and the unitarity, and through the power counting method, the super renormalizability of the the model is identified. Furthermore, the solutions for the free Dirac equations is obtained where for the fermions (ψ± ) their spin eigenvalues and their respectives charges associated to the simetry U (1)A × U (1)a are determined. After that, from the Feynman rules for the interaction vertices, we calculate the Møller scattering amplitudes in the Born limit and then we determine the electron-electron scattering potencials (e− − e− ) for the s-wave state (spin-0) and the p-wave state (spin-1). The obtained scattering potentials for p-wave states showed up repulsives, however the s-wave potential shows attractive when the contribution arising from the statistical sector suppress the electromagnetic sector, in other words (g > e), allowing the formation of possible bound states without eletronic confinement.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-08-24T12:05:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 542631 bytes, checksum: d215fddb6098bb6063db678423ff8fc2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-24T12:05:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 542631 bytes, checksum: d215fddb6098bb6063db678423ff8fc2 (MD5) Previous issue date: 2011-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Além disso, o emaranhamento tem se mostrado um ingrediente indispensável no ramo da computação quântica (no processamento e transmissão de informação) e também na física da matéria condensada (na compreensão de transições de fase quântica). No presente trabalho temos por objetivo apresentar algumas formas de caracterizar tanto quantitativo, quanto qualitativamente, o emaranhamento. Em especial, pretendemos apresentar e aplicar o método desenvolvido por Dahl et al. [1]. Tal método consiste em determinar a distância do estado separável mais próximo do estado de interesse, uma vez que tal distância pode ser utilizada para medir o grau de emaranhamento do sistema. Entendemos por estado separável um estado que apresenta somente cor- relações clássicas, ou seja, um estado não-emaranhado, estados que não são separáveis são ditos emaranhados. / The study of entanglement would be justified simply by its theoretical inter- est, given that this phenomenon since its inception, casts important questions on the basis of a fundamental character of the building that is quantum mechanics. More- over, the entanglement has been an indispensable ingredient in the field of quantum computing (processing and transmission of information) and also in condensed mat- ter physics (in the understanding of quantum phase transitions). In this paper we present and discuss some ways to characterize both quantitatively and qualitatively entanglement. In particular, we aim to introduce and apply the method developed by Dahl et al. [1]. This method determines the distance from the nearest separable state of the state of interest, since this distance may be used to measure the degree of entanglement of the system of interest. We consider a separable state by state with only classical correlations, ie a non-entangled, non-separable states which are said entangled.

O objetivo deste trabalho é elucidar alguns aspectos sobre termalização e decoerência em sistemas quânticos de baixa dimensionalidade. Para este fim, estudamos alguns sistemas com estrutura de níveis diferentes. Primeiro analisamos um sistema semelhante ao oscilador harmônico, isto é, um sistema sem degenerescência. Em seguida, analisamos um sistema de spins com e sem interação. Com o estudo destes sistemas, fomos capazes de determinar quando e como um sistema quântico perde correlação entre seus níveis de energia e atinge um estado estacionário com pesos de Boltzmann. Discutimos, também, alguns conceitos importantes na transição de uma Termodinâmica tradicionalmente clássica para uma abordagem quântica,como entropia, temperatura e reservatório de energia. / Our objective in this work is to elucidate some aspects about thermalization and decoherence in low dimensional quantum systems. To do so, we study some systems with different energy level structures. First we analyse a harmonic oscilator akin system, that is, a system without degenerescence. Then, we analyse a system of spins with and without interaction. Studing these systems, we were able to determine how and when a quantum system looses correlation between its energy levels and reaches a stationary state given by the Boltzmann distribution. We also discuss important concepts about the transition between a Classical Thermodynamics and its quantum counterpart. Some of these concepts are entropy, temperature and energy reservoir.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Filosofia, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326974.pdf: 927581 bytes, checksum: 695c7085052a846706d29b302ab35ab6 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nesta tese são discutidas questões relacionadas às noções de identidade e individualidade presentes nas teorias formais, mais precisamente atreladas ao conceito de estrutura rígida. Inicia-se o texto discorrendo sobre teorias de identidade do ponto de vista filosófico em geral, para depois explorarmos como este assunto é tratado na lógica, teoria de conjuntos e matemática clássica. Argumentamos que estas últimas teorias, ao assumir uma identidade para seus 'objetos', parecem se comprometerem também com a individualidade dos mesmos. Obviamente, poder-se-ia dizer que por serem formais, tais sistemas não deveriam se comprometer com uma metafísica, mas a ideia é exatamente que construímos tais sistemas para dar conta de alguma parcela da realidade e, assim, acabamos também nos comprometendo com algum tipo de metafísica (no caso, aqui, como defendemos, individualizadora). Em seguida mostramos que tudo leva a crer que na ciência moderna - em particular na mecânica quântica (MQ) - podemos encontrar objetos (as partículas quânticas) que podem ser entendidos como não possuindo identidade, tornando-se então não indivíduos de acordo com uma interpretação bastante plausível. Como argumentamos que as teorias formais usuais dão a impressão de se comprometerem com a identidade e individualidade de seus entes, novos formalismos parecem ser necessários (aqui, em especial relacionado ao uso de uma teoria de conjuntos alternativa) na qual se possa 'manipular' tal não individualidade quântica. Mostramos em seguida uma teoria conjuntista que foi formulada tendo em vista estes requisitos: a chamada teoria de quase-conjuntos (Q), na qual aparecem objetos (os chamados m-átomos) para os quais a lei reflexiva da identidade (x = x) não vale. Tal restrição (pensa-se) capta formalmente a 'perda da identidade' das partículas quânticas. Como argumentamos acima que objetos que têm identidade são indivíduos, a ausência da identidade para os m-átomos os fazem então não-indivíduos em certo sentido. Não obstante, algumas características das teorias clássicas poderiam impugnar mesmo tal teoria conjuntista alternativa: no nosso caso, estaremos preocupados com a noção de estrutura rígida, conceito este erigido em um arcabouço conjuntista. Uma estrutura é rígida quando seu único automorfismo for a função identidade. Em teorias de conjuntos clássicas, tais como a de Zermelo-Fraenkel com o axioma da escolha, um teorema mostra que toda estrutura não-rígida pode ser estendida a uma rígida, de modo que a partir do único automorfismo existente é sempre possível dotar os elementos da estrutura de uma 'identidade'. Deste modo, em um primeiro momento, nos preocupa mostrar (através de uma análise bastante detalhada do teorema da rigidificação clássico) que algumas estruturas alicerçadas na teoria de quase-conjuntos - no caso, aquelas nas quais seus domínios contêm apenas m-átomos - não podem ser rigidificadas e, assim, acreditamos que realmente não podemos dotar os m-átomos de uma possível 'identidade'. Isto é importante, pois se mesmo estruturas fundamentas em Q pudessem ser rigidificadas, o intuito formal da teoria de quase-conjuntos (qual seja, manipular objetos para os quais a identidade não faz sentido) cairia por terra. A partir de tal impossibilidade, como mostraremos, esta teoria aparenta realmente ser um alicerce seguro para se manusear as partículas quânticas. Em seguida, daremos alternativas quase-conjuntistas a estes conceitos. Definiremos uma noção de quase-identidade e de quase-automorfismo, e provamos um teorema que mostra que toda quase-estrutura não quase-rígida pode ser estendida a uma quase-estrutura quase-rígida (resultado, assim, paralelo ao teorema clássico). Não obstante, agora destoante das estruturas clássicas, enfatizamos que mesmo em uma quase-rigidificação não estaremos introduzindo uma noção de identidade 'disfarçada' para os m-átomos, desta feita não se tornando o teorema provado um resultado opositivo aos preceitos básicos da teoria de quase-conjuntos. Em sequência, é discutido o uso das estruturas matemáticas para alicerçarem e fundamentarem as teorias científicas em geral e as vantagens que se pode obter disso. Construímos exemplos de estruturas que parecem servir para alicerçar tanto a MQ bem como a química em particular, e ressaltamos o ganho conceitual que obtemos em se erigir tais estruturas na teoria Q (exatamente pela não rigidificação das mesmas). Por fim, a partir da constatação de que algumas áreas da ciência parecem justificar efetivamente o uso de estruturas quase-conjuntistas, discutimos a possibilidade de irmos na direção de um 'pluralismo estrutural' - além de fortalecermos uma metafísica sem identidade - e defendemos a ideia de que a noção de identidade aparenta não ser tão essencial assim em alguns quadros teóricos bem justificados, tal como o nosso.<br> / Abstract : In this, thesis we discuss some questions about the notions of identity and individuality, in special connecting these subjects to the concept of the "rigid strucuture". In the beginning, we talk about the theories of identity in an general philosophical view, to speak later how the identity is handle in logic, set theory and classical mathemathics. We argue that these theories, to assume an identity for its 'objects', seem also to commit to an individuality to these objects. In sequence, we show that we have reasons to believe that in modern science - particularly, in quantum mechanics (QM) - we can found objects (the quantum particles) that can be understood as having no identity, thus becoming not-individuals (according to a very plausible interpretation). As we argue that the classical formal theories give the impression that they commit with identity and individuality for your objects, new formalisms seem to be necessary (here, especially related to the use of an alternative set theory) in which that we can 'manipulate' such quantum non-individuality. We show one set theory that was formulated in view of these requirements: the so-called quasi-set theory, where we have objects (the m-atoms) that do not respect the reflexive law of the identity (x = x). This restriction (it is thought) formally captures the 'loss of identity' of quantum particles. As argued above that objects having identity are individuals, the lack of identity for the m-atoms do make then not-individuals in a sense. Nevertheless, some features of the classical theories could even challenge this ensemblistic alternative theory: in our case, we are concerned with the notion of rigid structure; concept always erected on a set-theoretic framework. A structure is rigid when its only automorphism is the identity function. In classical theories of sets, such as Zermelo-Fraenkel with the axiom of choice, a theorem shows that every non-rigid structure can be extended to a rigid, so that with this only existing automorphism, is always possible to provide an 'identity' to the elements of the structure. Thus, at first, we will concern to show that some structures grounded in the theory of quasi-sets - in this case, those in which your domains have only m-atoms - cannot be rigidificate and, thus, we believe that we really cannot provide a possible identity to these m-atoms. This is important because if we make a possible rigidification to Q structures, the formal ideia of the theory of quasi-sets (manipulate objects for which identity does not make sense) would collapse. From such impossibility, as we will show, this theory appears to be a really good foundation to handle quantum particles. In sequence, we provide alternative quasi-ensemblistic notions to some classical concepts. We define a notion of quasi-identity and quasi- automorphism, and we prove a theorem that shows that all non quasi-rigid structure can be extended to a quasi-rigid structure (thus, a result similar to the classical theorem). Nevertheless, now unlike classical structures, we emphasize that even in a quasi-rigidification we will not can be introducing a notion of identity 'disguise' for m-atoms. In sequence, we discusses the use of mathematics to ground scientific theories with quasi-set structures, and the advantages that one can get it. We construct examples of structures that seem to serve to underpin both the QM and chemistry in particular, and we emphasize the conceptual gain that we get in erecting such structures in the theory Q. Finally, from the fact that some areas of science seem to effectively justify the use of quasi-set structures, we discussed the possibility of going towards to an 'structural pluralism ' -together with an reinforcement to an metaphysical without identity - and defend the idea that the notion of identity does not seem to be essential in some well-justified theoretical frameworks, such as our.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:56:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330269.pdf: 2723044 bytes, checksum: acc5bb1f16ab0d07a08b676e16f1ea63 (MD5) Previous issue date: 2014 / Abstract: We apply a non-perturbative analytical method, known as the Optimized PerturbationTheory (OPT), to the Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio (PNJL) model in order to investigate physical quantities associated with the QCD phase transitions. We consider the Taylor expansion of the pressure in powers of µ/T obtaining the second cumulant (c2) which is associated to the quark number susceptibility. We discuss how the OPT nite Nc radiative (quantum) corrections induce a contribution to the pressure which behaves as a vector repulsion even when such a channel is absent in the original classical potential. Our results are then compared with the ones furnished by lattice QCD simulations and by the large-Nc approximation showing that, physically, the OPT results resemble those furnished by the latter approximation when a repulsive vector channel is explicitly included in the classical potential. In this case, both approximations fail to correctly describe the Stefan-Boltzmann limit at high temperatures. We discuss how this problem can be circumvented by taking the couplings to be temperature dependent so as to simulate the phenomenon of asymptotic freedom. Since this is the first time the OPT is applied to the PNJL we also discuss many technicalities associated with the evaluation of two loop (exchange) diagrams.<br> / Neste trabalho o método analítico não perturbativo conhecido como Teoria de Perturbação Otimizada (OPT) é aplicada ao modelo de Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio (PNJL) para que quantidades físicas, associadas com as transições de fase da QCD, possam ser calculadas. A expansão da pressão em potências de µ/T é considerada para obter o segundo cumulante (c2) que é uma quantidade relacionada com a susceptibilidade do número de quarks. Primeiramente discutimos como as correções radiativas de Nc finito geradas pela OPT produzem uma contribuição que se comporta como um termo vetorial repulsivo mesmo quando este tipo de canal está ausente no potencial clássico original. Em seguida, nossos resultados são comparados com aqueles fornecidos pelas simulações na rede e também pela aproximação de Nc grande(LN). Fisicamente, os resultados da OPT são similares aqueles fornecidos pela aproximação LN quando um canal vetorial repulsivo é explicitamente incluido no potencial clássico. Neste caso, nenhuma destas aproximações analíticas produz corretamente o limite de Stefan Boltzmann para altas temperaturas. Contudo, nossos resultados sugerem como estes problemas podem ser contornados tomando-se as constantes de acoplamento como sendo dependentes da temperatura, de maneira que o fenômeno da liberdade assimptótica possa ser simulado. Esta é a primeira vez que a OPT é aplicada ao modelo de PNJL e por isto vários aspectos técnicos relacionados com o cálculo de diagramas de dois laços são também aqui apresentados.

BRITO, D. B. Sistemas de comunicação quântica com óptica linear. 2007. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T13:44:07Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_dbbrito.pdf: 953887 bytes, checksum: 307a30fee439822009f641e70419712c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-05T18:41:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_dbbrito.pdf: 953887 bytes, checksum: 307a30fee439822009f641e70419712c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T18:41:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_dbbrito.pdf: 953887 bytes, checksum: 307a30fee439822009f641e70419712c (MD5) Previous issue date: 2007-02-06 / In this dissertation it is considered a quantum error correction system for coherent states of light and a complete optical system for probabilistic teleportation of single-photon polarization encoded qubit. Initially, the quantum error correction with the use of redundancy is analyzed. After that, it is presented a form of error correction using time-bin qubit without redundancies. Based on this last approach, a passive quantum error correction system, that is, without external control and synchronization, for quantum communication system employing coherent states, using only linear optical devices, is proposed. It is shown that the quantum error correction system also works for bipartite states of qubits. Following, the teleportation of quantum states is analyzed and an optical system for probabilistic teleportation of single-photon polarization encoded qubit, using only linear optical devices, is proposed. Finally, the error correction and teleportation topics are put together in the proposal of a probabilistic teleportation system using an error correction system for distribution of the entangled pair of photons / Nesta dissertação e proposto um sistema de correção de erro quântico para estados coerentes de luz e um sistema óptico completo para a teleportação probabilística de qubits codificados na polarização de um fóton. O trabalho se inicia com a analise de correção de erro quântico com a utilização de redundâncias. Depois, e apresentada uma forma de correção de erros utilizando qubits do tipo time-bin e sem acréscimo de redundâncias. Com base nesta abordagem, foi proposto um sistema de correção de erro quântico passivo, isto e, que nao precisa de controle externo de sincronização, para sistemas de comunicações quânticas que utilizam estados coerentes de luz, utilizando apenas dispositivos opticos lineares. E mostrado, também, que o sistema de correção de qubits individuais pode ser usado para corrigirem estados bipartes de qubits. Em seguida, e analisada a teleportação de estados quânticos e proposto um sistema probabilístico de teleportacao de estados quânticos de polarização de fótons isolados utilizando dispositivos ópticos lineares. Por fim, os tópicos de correção de erro e teleportacao são unidos na proposição de um sistema probabilístico de teleportacao empregando um sistema de correção de erros na distribuição do par de fótons entrelaçados.

O presemte trabalho estuda uma série de modelos de interação deltiforme em Mecânica Quântica, apresentando, sob condições bastante gerais, soluções exatas para problemas usuais e algumas de suas generalizações.

In this work we investigate the supersymmetric t-J model in one dimension. The spectrum of the hamiltonian is obtained by means of the algebraic nested Bethe-ansatz method. Furthermore, we present a detailed analysis of the algebraic structure of the states. By combining the Bethe ansatz with the spl(2,1) supersymmetry of the t-J hamiltonian a complete set of eigenstates is constructed. The ground state and the elementary excitations of the model are investigated. We also introduce a new integrable vertex model, the anisotropic t-J model, which possesses splq(2, 1) "quantum supergroup" invariance.

Os Espaços de Hilbert Equipados (EHE) são uma construção desenvolvida por Israel Gelfand e colaboradores que envolve a teoria das distribuições de Laurent Schwartz e os espaços de Hilbert. A construção é realizada a partir de um espaço de Hilbert H e de um subespaço denso ф C H, no qual a estrutura de espaço vetorial topológico é definida de modo que a inclusão seja contínua. A inclusão contínua é responsável pela inclusão contínua do dual H'C ф' e, a partir da identidade H = H', pela cadeia de inclusões ф С H C ф denominada tripla de Gelfand. Quando ф é também um espaço nuclear, a construção de Gelfand nos permite uma generalização do teorema espectral para operadores auto-adjuntos os quais tratam o espectro contínuo e discreto nas mesmas condições. Nessa dissertação, a construção explícita do EHE para a Mecânica Quântica do poço potencial quadrado será revista, bem como a natureza de seus objetos no formalismo de Dirac (bras e kets). Este potencial foi escolhido como o caso mais simples no qual um tratamento igual dos espectros contínuo e discreto é obtido através da teoria. / The Rigged Hilbert Spaces (RHS) are a mathematical construction developed by Israel Gelfand and collaborators which involves Laurent Schwartz's Theory of Distributions and Hilbert spaces. This construction is accomplished by the choice of a dense subset ф of a Hilbert Space H ф С Н, on which the structure of a topological vector space is de ned, such this embedding is continuous. This embedding is responsible for the continuous embedding of the dual space H'C ф' and, by the identity H' = H, for the chain of continuous embeddings ф С H C ф', known as Gelfand's triple. When ф is also a nuclear space, Gelfand's construction allows a generalization of the spectral theorem for self-adjoint operators which treats the continuous and discrete spectra on the same footing. On this dissertation, the explicit construction of RHS for quantum mechanics' nite square well potential will be reviewed as well as the nature of its Dirac's formalism objects (bras and kets). This potential was chosen as the most simple case where an equal treatment of continuous and discrete spectra is achieved by the theory.