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Neste trabalho apresentamos um estudo da dinâmica de subsistemas quânticos dando ênfase ao fenômeno da decoerência. Em particular, estudamos os efeitos da decoerência num sistema de dois níveis acoplado a um outro sistema cujo espectro de energia é um contínuo no contexto do fenômeno quântico de tunelamento. Investigamos também aspectos da relação entre a descrição do sistema de dois níveis e a descrição do modelo linear na aproximação de onda girante em termos de uma equação mestra na aproximação de Born-Markov e a dinâmica exata destes dois subsistemas. Estudamos também o experimento proposto por L. Davidovich e colaboradores para medir a decoerência de superposições mesoscópicas de estados coerentes dentro do contexto da computação quântica. Este experimento pode ser re interpretado como um computador quântico capaz de solucionar o problema de Deutsch. O grande problema deste experimento, do ponto de vista da computação quântica, é a presença da decoerência. Esta decoerência provoca o aparecimento de erros no resultado final. Assim, nós mostramos uma maneira de reduzi-la, diminuindo assim os eventuais erros que possam aparecer. Finalmente, mostramos através de dois exemplos a relação entre o efeito Zeno e a decoerência. / We study the quantum decoherence process in different contexts. In particular, we study decoherence effects in the dynamics of a two-level system coupled to another system which has a continuous energy spectrum. We also investigate when the master equation description, in a Born Markov approximation reproduces the exact solution. We extend this investigation to the model which describes the interaction between a harmonic oscillator and a thermal bath of harmonic oscillators in the rotating wave approximation. We also study the two atom correlation scheme originally proposed by Davidovich, Brune, Raimond and Haroche for measuring the decoherence of a mesoscopic superposition of coherent states of a QED cavity in the context of quantum computation. We show that this experiment is equivalent to a quantum computer solving Deutsch\'s problem. We find a way to reduce the errors due to decoherence. Finally, we show how the Zeno effect is related to the decoherence process.

Neste trabalho apresentamos um estudo da dinâmica de subsistemas quânticos dando ênfase ao fenômeno da decoerência. Em particular, estudamos os efeitos da decoerência num sistema de dois níveis acoplado a um outro sistema cujo espectro de energia é um contínuo no contexto do fenômeno quântico de tunelamento. Investigamos também aspectos da relação entre a descrição do sistema de dois níveis e a descrição do modelo linear na aproximação de onda girante em termos de uma equação mestra na aproximação de Born-Markov e a dinâmica exata destes dois subsistemas. Estudamos também o experimento proposto por L. Davidovich e colaboradores para medir a decoerência de superposições mesoscópicas de estados coerentes dentro do contexto da computação quântica. Este experimento pode ser re interpretado como um computador quântico capaz de solucionar o problema de Deutsch. O grande problema deste experimento, do ponto de vista da computação quântica, é a presença da decoerência. Esta decoerência provoca o aparecimento de erros no resultado final. Assim, nós mostramos uma maneira de reduzi-la, diminuindo assim os eventuais erros que possam aparecer. Finalmente, mostramos através de dois exemplos a relação entre o efeito Zeno e a decoerência. / We study the quantum decoherence process in different contexts. In particular, we study decoherence effects in the dynamics of a two-level system coupled to another system which has a continuous energy spectrum. We also investigate when the master equation description, in a Born Markov approximation reproduces the exact solution. We extend this investigation to the model which describes the interaction between a harmonic oscillator and a thermal bath of harmonic oscillators in the rotating wave approximation. We also study the two atom correlation scheme originally proposed by Davidovich, Brune, Raimond and Haroche for measuring the decoherence of a mesoscopic superposition of coherent states of a QED cavity in the context of quantum computation. We show that this experiment is equivalent to a quantum computer solving Deutsch\'s problem. We find a way to reduce the errors due to decoherence. Finally, we show how the Zeno effect is related to the decoherence process.