Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucas stori.pdf: 1232711 bytes, checksum: 264a44f2f6fc6eda1fa61e3d9e1d62f2 (MD5) Previous issue date: 2007-11-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The problem of so-called "quantum teleportation", or a transfer of the state of some quantum system to another quantum system has attracted attention of many authors. The aim of our study is to consider the effect of the quantum parametric excitation on the quantum information exchange between two modes of the electromagnetic field modeled by coupled quantum oscillators, where one of the oscillators has a time dependent frequency, as an extension of the case of two coupled modes considered. In the quantum case, the oscillators exchange not only energies, but also their quantum states and such an exchange can be interpreted as an ideal information transfer. We see that the possibility of quantum state exchange or information transfer can be detected in the most direct way by analyzing the Schrödinger propagator features in the coordinate representation. There are many different schemes of calculating the propagators of coupled oscillators, but the simplest one is that based on the theory of linear time dependent quantum invariants. Considering that the system in study models the coupled modes of the electromagnetic field, the interaction occurs in the domain of the weak interactions; the intensity of the coupling constants are small. Then we can consider the systems of differential equations for the dynamic behavior in the case of weak coupling limit. Starting with this argument, we can reduce the differential equations of first order to the only two groups of second order differential equations for all that ¸’s matrices. With the ¸’s matrices well determined, we can calculate the measured of entanglement, squeezing, purity and other quantum state properties of each mode in a particular case of Gaussian initial states. / O problema conhecido como "teletransporte quântico", ou transferência de estados quânticos, tem atraído a atenção de muitos autores. O objetivo de nosso estudo é considerar o efeito da excitação paramétrica quântica na troca de informação quântica entre dois modos do campo eletromagnético modelados por osciladores quânticos acoplados, onde um dos osciladores tem uma frequência dependente do tempo, sendo considerada o caso de dois modos acoplados. No caso quântico, os osciladores não trocam somente energias, mas também seus estados quânticos e tal troca pode ser interpretada como uma transferência de informação. Vemos que a possibilidade de troca de estados quânticos ou informação quântica pode ser verificadas de muitas maneiras pela análise direta do propagador de Schrödinger na representação das coordenadas. Existem várias maneiras diferentes de calcular o propagador de osciladores acoplados, mas uma maneira simples é baseada na teoria de invariantes quânticos dependentes linearmente do tempo. Considerando que o sistema em estudo é modelado por modos acoplados do campo eletromagnético, a interação ocorre nos domínios das interações fracas; a intensidade das constantes de acoplamentos são pequenas. Então, podemos considerar um sistema de equações diferenciais onde o seu comportameto dinâmico é dado no limite do acoplamento fraco. Iniciando com este argumento, nos reduzimos as equações diferenciais de primeira ordem em um conjunto de equações diferenciais de segunda ordem para as matrizes 0s. Com as matrizes ¸0s determinadas, nos podemos calcular medidadas de emaranhamento, compressão, pureza e outras propriedades de estados quânticos de cada modo em particular no caso de estados Gaussianos iniciais.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosEduardoKrassinskiSoares.pdf: 1234525 bytes, checksum: 758cda42769aa4bdf65a24c3f1cca4ed (MD5) Previous issue date: 2010-12-17 / In this dissertation, we study the physical properties of an open system, composed of two interacting bosonic modes (quantum harmonic oscillators) of different frequencies, with a explicitly time dependent coupling. It is assumed that each of the bosonic modes is under the effect of a thermal reservoir and the dynamics of their quantum properties is studied. In the case of quadratic systems and Gaussian initial states, the quantum properties of the coupled modes evolve in time according to the time evolution of the non-symmetrized second order moment which is described in the framework of the non-unitary evolution of quantum quadratic systems. The dynamical properties are determined by solving systems of differential equations for the second moments. These systems of differential equations have time-dependent coefficients and in the limit of weak coupling, the Method of Multiple Scales for constructing and solving differential equations is applied. This approach determines the differential equations solutions in a perturbative series of an appropriate parameter associated with orders of magnitude of the couplings. In this way it is obtained a description of the temporal behavior of the squeezing and the purity for each mode in the particular cases of parametric amplification and conversion. In this context, it is also considered the problem of the quantitative measure of entanglement, analyzing its dynamical behavior for different values of the system parameters and Gaussian initial states configurations. / Nesta dissertação, estudam-se propriedades físicas de um sistema aberto, composto por dois modos bosˆonicos interagentes (osciladores harmônicos quânticos) de frequências distintas, com o acoplamento explicitamente dependente do tempo. Assume-se cada um dos modos bosônicos sob efeito de reservatórios téermicos e analisa-se a dinâmica de suas propriedades quânticas. Em se tratando de sistemas quadraticos e estados iniciais Gaussianos, determina-se a evolução ao temporal das propriedades dos modos acoplados a partir da evolução ao temporal dos momentos de segunda ordem não o simetrizados na formulação de sistemas quadraticos de evolucção não unitária. As propriedades dinamicas são o determinadas solucionando-se sistemas de equacões diferenciais para os segundos momentos não simetrizados. Sendo sistemas de equções diferenciais com coeficientes dependentes do tempo, no limite do acoplamento fraco, aplica-se o Método das Escalas Múltiplas para a construção e a resolução das equações diferenciais, determinando-se suas soluções em séries perturbativas em um parâmetro adequado, associado as ordens de grandeza dos acoplamentos. Dessa maneira, analisa-se a dinâmica da medida de compressão e da pureza para os casos da amplificação e conversão paramétrica para diferentes valores de parâmetros de estados iniciais. Neste contexto, considera-se também o problema da medida quantitativa do emaranhamento, analisando seu comportamento para diferentes conjuntos de parˆametros do sistema e configurações de estados iniciais Gaussianos.