A presente dissertação revisa um modelo, de autoria de C. Dappiaggi, K. Fredenhagen e N. Pinamonti, de um campo escalar real quântico não-interagente acoplado com a métrica de um espaço-tempo FLRW (Friedmann-Lemaítre-Robertson-Walker). Apresentamos a metodologia de quantização de campos de Klein-Gordon reais em espaçostempos globalmente hiperbólicos e discorremos sobre o procedimento de regularização do tensor de energia-momento via point-splitting. Consideramos os campos em espaços FLRW e estados adiabáticos com flutuação média de campo dado por h2i = m2 +R, com ; constantes provenientes do procedimento de regularização. A retroação do campo quântico gera a equação diferencial para o parâmetro de Hubble H(t) dada por _H (H2H2 c ) = (H2H2+ )(H2H2 ) com Hc uma constante e H pontos críticos estáveis da equação. Esse simples modelo mostra que efeitos quânticos podem, por si só, fornecer fases de de Sitter estáveis sem adição de uma constante cosmológica a priori. Mesmo que de caráter apenas qualitativo, tal resultado indica que análises cautelosas de processos de quantização são importantes para análise de efeitos cosmológicos de teorias quânticas de campos em espaços curvos. / The present dissertation reviews the coupling of a scalar non-interacting quantum field with the metric of a FLRW(Friedmann-Lemaítre-Robertson-Walker) spacetime, proposed in a work by C. Dappiaggi, K. Fredenhagen and N. Pinamonti. We present methods for the quantization of a real Klein-Gordon field in globally hyperbolic spacetimes and discuss procedures for the point-splitting regularization of the stress-energy tensor. We consider those fields in FLRWspacetimes and point out adiabatic states with mean field fluctuation given by h2i = m2+R, with ; being constants that emerge from the regularization procedure. The backreaction of the quantum field provides a diferential equation for the Hubble parameter given by _H (H2H2 c ) = (H2H2+)(H2H2) with Hc a constant and H stable critical points of the equation. In this way, this simple model demonstrates that quantum efects may, by themselves, exibit stable de Sitter phases even without an introduction of a cosmological constant by hand. Althoug in a qualitative way, such result shows that, when dealing with the backreaction issue, a careful analysis of the quantization procedures is important for the analysis of cosmological efects of models of quantum field theories in curved spacetimes.

Banca: Álvaro de Souza Dutra / Banca: Denis Dalmazi / Banca: José Abdalla Helayel Neto / Banca: Dionísio Bazeia / Banca: Vilson Zanchin / Resumo: Optei pela apresentação de uma análise crítica de alguns trabalhos levados a termo após o ingresso como Docente do Departamento de Física e Química da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá - UNESP, em subsituição à tradicional tese de Livre-Docência. Essa opção na sistemática de apresentação se coaduna com um duplo aspecto: apresentar criticamente as contribuições realizadas na área e consolidar perspectivas de continuidade do trabalho exposto / Abstract: Not available

Neste trabalho, estudamos a teoria quântica de correção de erros, um dos principais métodos de prevenção de perda de informação num computador quântico. Este método, porém, normalmente é estudado considerando-se condições ideais em que a atuação das portas lógicas que constituem o algoritmo quântico não interfere com o tipo de erro que o sistema sofre. Além disso, as medidas de síndrome empregadas no método tradicional são consideradas instantâneas. Nossos objetivos neste trabalho serão avaliar como a alteração dessas duas suposições modificaria o processo de correção de erros. Com relação ao primeiro objetivo, verificamos que, para erros causados por ambientes externos, a atuação de uma porta lógica simultânea ao ruído pode gerar erros que, a princípio, podem não ser corrigíveis pelo código empregado. Propomos em seguida um método de correção a pequenos passos que pode ser usado para tornar desprezíveis os erros incorrigíveis, além de poder ser usado para reduzir a probabilidade de erros corrigíveis. Para o segundo objetivo, estudamos primeiro como medidas de tempo finito afetam a descoerência de apenas um qubit, concluindo que esse tipo de medida pode na verdade proteger o estado que está sendo medido. Motivados por isso, mostramos que, em certos casos, medidas de síndrome finitas realizadas conjuntamente ao ruído são capazes de proteger o estado dos qubits contra os erros mais eficientemente do que se as medidas fossem realizadas instantaneamente ao fim do processo. / In this work, we study the theory of quantum error correction, one of the main methods of preventing loss of information in a quantum computer. This method, however, is normally studied under ideal conditions in which the operation of the quantum gates that constitute the quantum algorithm do not interefere with the kind of error the system undergoes. Moreover, the syndrome measurements employed in the traditional method are considered instantaneous. Our aims with this work are to evaluate how altering these two suppositions would modify the quantum error correction process. In respect with the first objective, we verify that, for errors caused by external environments, the action of a logical gate simultaneously to the noise can provoke errors that, in principle, may not be correctable by the code employed. We subsequently propose a short-step correction method that can be used to render negligible the uncorrectable errors, besides being capable of reducing the probability of occurrence of correctable errors. For the second objective, we first study how finite-time measurements affect the decoherence of a single qubit, concluding that this kind of measurement can actually protect the state under scrutiny. Motivated by that, we demonstrate, that, in certain cases, finite syndrome measurements performed concurrently with the noise are capable of protecting more efficiently the state of the qubits against errors than if the measurements had been performed instantaneously at the the end of the process.

Orientador: Elias Leite Mendonça / Resumo: Neste trabalho propomos uma base de operadores de projeção e transição de spin para tensores de rank-3. Utilizaremos essa base para determinar os coeficientes da densidade de lagrangiana do modelo de Singh-Hagen (SH). Forneceremos uma expressão geral para obtenção do propagador para teorias de rank-3 via tensor totalmente simétrico sem quebra de paridade. Além disso, realizaremos o processo de Imersão de Calibre de Noether (ICN) no modelo SH em D dimensões e verificaremos seu conteúdo físico. Por fim iremos verificar o conteúdo físico de um novo modelo de dubleto de spin-3 de sexta ordem obtido pelo processo de solda dos modelos auto-duais de quinta e sexta ordem que não necessitam de campos auxiliares. / Abstract: In this work we suggest a basis of spin projection and transition operators for rank-3 tensors. We use it in order to determine the coefficients of the Singh-Hagen model. We also provide a general expression for obtaining the propagator for rank-3 theories via full symmetric tensor without parity breaking. In addition, we perform the Noether Gauge Embendment (NGE) procedure on the SH model in D dimensions and verify its particle content. Finally we analyze the unitarity of a new sixth-order spin-3 doublet model obtained through the soldering approach of the fifth and sixth order self-dual models which do not require auxiliary fields. / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-03Bitstream added on 2015-03-03T12:06:59Z : No. of bitstreams: 1 000798812.pdf: 406540 bytes, checksum: 7793d5a1f9bfbe358b5dde7a7418b448 (MD5) / O século passado é considerado como a era das Teorias Quânticas de Campos. Desta forma, neste trabalho, forneceremos todos os detalhes de uma descoberta teórica inesperada de uma partícula de matéria de spin 1/2 com dimensão de massa 1. Esses espinores recebem o nome de ELKO, o qual vem do acrônimo alemão Eigenspinores des Ladungskonjugationsoperators, e são fundamentados em um conjunto completo de autoespinores de helicidade dual do operador conjugação de carga. O ELKO pertence a um subgrupo do grupo completo de Lorentz. Portanto, a lei de transformação entre suas componentes não é dada pela simetria de paridade, e desta maneira não satisfaz a equação de Dirac. Intrinsicamente nas somas de spin para o ELKO aparece um termo que quebra a simetria de Lorentz, levando então à apreciação da Very Special Relativity, que nada mais é do que um subgrupo do grupo de Lorentz, cuja álgebra deixa as somas de spin invariantes ou covariantes. Pela razão do propagador do ELKO ser o mesmo de Klein-Gordon a menos de um fator, a lagrangiana associada é a do campo escalar, por esta razão o ELKO é dotado de dimensão de massa 1 / The last century is considered as the era of Quantum Field Theories. Thus, in this work, we provide all the details of an unexpected theoretical discovery of a matter particle spin 1/2 endowed with mass dimension 1. These spinors are the so called ELKO, which comes from the German acronym Eigenspinores des Ladungskonjugationsoperators, based on a complete set of a dual helicity eigenspinors of the charge conjugation operator. ELKO belongs to a subgroup of the full Lorentz group. Therefore, the law of transformation between its components is not given by the parity symmetry, and thus it does not satisfies the Dirac equation. It appears, intrinsically in the spin sums a Lorentz symmetry breaking term, then it will be better analysed within the Very Special Relativity, which is a subgroup of the Lorentz group, whose algebra leaves the spin sums invariant or covariant under transformations. Since the ELKO propagator is the same of Klein-Gordon propagator apart from a term, than the associated lagrangian is the scalar field one, for this reason ELKO is endowed with mass dimension 1

Nós estudamos a competição entre a instabilidade de Pomeranchuk no canal de spin com momento angular l=1 e uma interação atrativa, favorecendo a formação de um par de Cooper. Achamos, numa aproximação de campo médio, uma forte supressão da instabilidade de Pomeranchuk via supercondutividade. Além disso, identificamos uma fase supercondutora metaestável com características semelhantes ao estado FFLO. Um líquido de Fermi é, com exceção de uma dimensão, um estado muito estável da matéria. Por outro lado dois tipos de instabilidades, relacionadas com interações atrativas, são conhecidas: Instabilidades Pomeranchuk e supercondutora. As instabilidades Pomeranchuk ocorrem na presença da interação de dois corpos contendo uma forte componente atrativa no canal de espalhamento para frente com momento angular definido. No contexto da teoria de Landau, a instabilidade ocorre quando um ou mais parâmetros admensionais de Landau nos canais de spin ou carga, adquirem altos valores negativos. As instabilidades Pomeranchuk no setor de carga quebram a simetria de rotação. Em particular, uma instabilidade em alguns canais produz uma deformação elipsoidal na superfície de Fermi. / We study the competition between a Pomeranchuk instability in the spin channel with angular momentum l = 1 and an attractive interaction, favoring Cooper pair formation. We find, at mean-field approximation, that superconductivity strongly suppress the Pomeranchuk instability. Moreover, we have found a metastable modulated superconducting phase with similar characteristics of the FFLO state. A Fermi liquid is, except in one dimension, a very stable state of matter. At least two types of instabilities, related with attractive interactions, are known: Pomeranchuk and superconducting instabilities. Pomeranchuk instabilities occur in the presence of two-body interactions containing a strong attractive component in the forward scattering channel with a definite angular momentum. In the context of Landau theory, the instability sets in when one or more dimensionless Landau parameters in the charge or spin channel, acquire large negative values. Pomeranchuk instabilities in a charge sector spontaneously break rotational symmetry. In particular, an instability in the some channels produces an ellipsoidal deformation of the Fermi surface.

Orientador: Diógenes Galetti / Banca: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Banca: Marcelo de Oliveira Terra Cunha / Resumo: Quando temos sistemas quânticos sem análogo clássico a descrição de Weyl- Wigner, para o espaço de fase quântico, não pode ser utilizada, pois a mesma não representa graus de liberdade associados a grandezas discretas. Um exemplo desses sistemas são os estados emaranhados bipartites de spin 1/2. Para tal, se faz necessária a descrição de um espaço de fase quântico discreto e de dimensão finita. Nessa descrição é possível se obter a caracterização do emaranhamento, bem como quantificar o grau dessas correlações entre os sub sistemas; além do que, há a possibilidade de calcular a evolução temporal nessa descrição, tanto para o sistema como um todo quanto para o emaranhamento / Abstract: For quantum systems without classical analog the Weyl-Wigner description associated to quantum phase space can not be used, since it does not represent degrees of freedom associated with discrete quantities. An example of these systems are spin 1/2 bipartite entangled states. For them, it is needed a discrete quantum phase space description which have nite dimension. In this description, it is possible to obtain entanglement characterization, and to quantify the correlation degree between the subsystems; there is also the possibility of calculating the time evolution, in this description, both for the system as a whole as well as for the entanglement / Mestre

Orientador: Nathan Jacob Berkovits / Banca: Horatiu Stefan Nastase / Banca: Vladimir Demyanovich Pershin / Resumo: A presente dissertação trata-se de uma revisão sobre amplitudes MHV na teoria de Yang-Mills e em sua extensão maximalmente supersimétrica. A demonstração da fórmula geral para tais amplitudes é dada no terceiro capítulo. Uma vez que o formalismo de twistors se apresenta como um interessante arcabouço teórico para o estudo de tais amplitudes, uma discussão sobre o mesmo e considerada, bem como sua extensão supersimétrica. Ao final, o cálculo de quatro e cinco pontos para amplitudes MHV em teoria de supercordas é apresentado. Para tal, foi utilizada a prescrição fornecida por Berkovits e Maldacena em [11] / Abstract: In the present work, we have provided a review about MHV amplitudes in Yang- Mills and maximally supersymmetric Yang-Mills theory. A proof of MHV formula was given in the third chapter. Since twistor formalism provides an interesting framework to study such amplitudes, a discussion about it is also considered as well as its supersymmetric extension. At the end, we have computed MHV four-point and ve-point gluon tree amplitudes in superstring theory, using a prescription given by Berkovits and Maldacena [11] / Mestre

Neste trabalho nós investigamos o modelo de Bose-Hubbard de dois sítios atrativo sob o ponto de vista do ansatz de Bethe. Este modelo descreve o tunelamento Josephson entre dois condensados de Bose-Einstein. Nós iniciamos estabelecendo a integrabilidade do modelo através da álgebra de Yang-Baxter. Usando uma análise clássica nós obtemos o diagrama de parâmetros do sistema. Nós estudamos então as transições de fase quânticas do modelo usando os conceitos de gap de energia, emaranhamento e fidelidade. Nós encontramos que o ponto crítico obtido utilizando estes conceitos coincide com o ponto fixo de bifurcação obtido na análise clássica. Além disso, nós mostramos que este ponto crítico também pode ser identificado através de uma mudança no comportamento das soluções das equações do ansatz de Bethe do modelo para o estado fundamental. / In this work we investigate the attractive two-site Bose Hubbard model from a Bethe ansatz perspective. This model describes Josephson tunneling between two Bose-Einstein condensates. We begin by establishing the integrability of the model through the Yang- Baxter algebra. Using a classical analysis we obtain the phase space xed points of the system. Then we study the quantum phase transitions of the model using the concepts of energy gap, entanglement entropy and the delity. We nd that the critical point obtained using these concepts coincides with the bifurcation point obtained in the classical analysis. Moreover, we also show that this critical point can be also identi ed through a di erent behaviour of the ground-state solutions of the Bethe ansatz equations.

Submitted by Ana Luiza Barbosa de Carvalho Lima (analuizabclima@hotmail.com) on 2017-08-25T13:55:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 900274 bytes, checksum: a072600f896eb0095bd80d79010b84d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-25T13:55:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 900274 bytes, checksum: a072600f896eb0095bd80d79010b84d6 (MD5) Previous issue date: 2012-07-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nosso trabalho é uma proposta para a construção do espaço de Hilbert Cinemático da Gravitação Quântica via Laços, a m de recuperarmos a separabilidade por meio de uma ferramenta utilizada na análise de sinais. Utilizamos o formalismo de frames no intuito de remover a redundância das estruturas de moduli em grafos de alta valência, sem recorrermos a extensão do conjunto de difeomor smos. / Our work is a proposal for a construction of the Kinematic Hilbert Space of Loop Quantum Gravity, in order to recover the separability through a tool used in signal analysis. We use the formalism of frames in order to remove the redundancy of the moduli structures in high valence graphs, without resorting to set extension of di eomorphism.