THÉ, G. A. P. Teoria e implementação de detectores de fótons isolados para comunicações quânticas em redes ópticas. 2006. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T14:40:20Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_gapthé.pdf: 1010288 bytes, checksum: 526aeb4c4887c16f8438553e0bc3900e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T18:06:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_gapthé.pdf: 1010288 bytes, checksum: 526aeb4c4887c16f8438553e0bc3900e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T18:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_gapthé.pdf: 1010288 bytes, checksum: 526aeb4c4887c16f8438553e0bc3900e (MD5) Previous issue date: 2006-06-13 / Quantum Information Technology is a new multi-disciplinary area which has received a lot of attention due to its promises and its high potential in solving problems still unsolved. In this big area, Quantum Communication is too much developed. In this subarea, Quantum Key Distribution is the most advanced field. It permits two parties, named Alice and Bob, sharing a cryptography key through a secure channel (guaranteed by laws of quantum mechanics). The most of Quantum Key Distribution Systems run over optical fiber links and, in these systems, the most important part is the Single-Photon Detector. Single-Photon Detector is an equipment able to absorb a photon and generate a TTL pulse. Thus, in an ideal Single-Photon Detector, each photon incoming must trigger a TTL pulse at the output. Since the energy level of a single-photon is too much low, an avalanche photodiode is used to perform the photon absorption-carrier generation process, once this photodiode if correctly biased can trigger a detectable avalanche of carriers. After the avalanche has been started, it must be quenched in order to avoid any damage to the photodiode, which is made by an avalanche quenching circuit. The avalanche photodiode is the most important element of a Single-Photon Detector and its characterization requires much attention. In this context, this dissertation deals with theoretical and practical aspects of Single-Photon Detectors for Quantum Communication. It starts from the theory of avalanche photodiodes and quenching circuits (numerical results of quenching circuits are also shown) and follows until the characterization of a home-made Single-Photon Detector and its applications in Metrology of optical devices and in Photon-Number Resolution as well. / Tecnologia da Informação Quântica é uma área multidisciplinar nova que tem recebido muita atenção por ser promissora e devido a seu alto potencial em resolver problemas ainda não solucionados. Dentro desta grande área, as Comunicações Quânticas estão bastante desenvolvidas. Nesta sub-área, distribuição Quântica de Chaves é o campo mais avançado. Ela permite que duas partes, chamadas Alice e Bob, compartilhem uma chave criptográfica através de um canal seguro (segurança garantida por leis da mecânica quântica). A maior parte dos Sistemas de Distribuição Quântica de Chaves é executada em enlaces de fibras ópticas e, nestes sistemas, a mais importante parte é o Detector de Fótons Isolados. Detector de Fótons Isolados é um equipamento capaz de absorver um fóton e gerar um sinal TTL. Assim, em um Detector de Fótons Isolados ideal, cada fóton que chega deve disparar um pulso TTL na saída. Dado que a energia de um fóton isolado é muito baixa, um fotodiodo de avalanche é usado para realizar o processo absorção do fótongeração de portador, uma vez que este fotodiodo, se corretamente polarizado, pode disparar uma avalanche de portadores detectável. Após a avalanche ter se iniciado, ela deve ser extinta para evitar qualquer dano ao fotodiodo, o que é feito por um circuito de extinção de avalanche. O fotodiodo de avalanche é o elemento mais importante de um Detector de Fótons Isolados e sua caracterização requer muita atenção. Neste contexto, esta dissertação lida com aspectos teóricos e práticos de Detectores de Fótons Isolados para Comunicações Quânticas. Inicia com a teoria de fotodiodos de avalanche e circuitos de extinção (resultados numéricos de circuitos de extinção também são mostrados), e segue até a caracterização de um Detector de Fótons Isolados construído em laboratório e suas aplicações em metrologia de dispositivos ópticos, bem como em resolução de número de fótons.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-28T13:44:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Cássio M. Maciel.pdf: 5139322 bytes, checksum: be1850f96aa679c8dd3679881591b3c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-28T13:44:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Cássio M. Maciel.pdf: 5139322 bytes, checksum: be1850f96aa679c8dd3679881591b3c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-28T13:44:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Cássio M. Maciel.pdf: 5139322 bytes, checksum: be1850f96aa679c8dd3679881591b3c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-28T13:44:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Cássio M. Maciel.pdf: 5139322 bytes, checksum: be1850f96aa679c8dd3679881591b3c2 (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Quantum Random Walks find, in various areas of science, a range of problems in which they can be applied. They establish the basis for modeling difierent random phenomena that occur in the real world. In 1993, Aharonov et al. propose a model for these quantum walks, the so-called Discrete Quantum Random Walks, or Coin Model, due to the fact that the dynamics in this framework requires the introduction of an internal degree of freedom (coin), which serves as orientation parameter for the walk. Another way of dealing with the problem was proposed by Farhi and Gutmann in 1998, the socalled Continuous-time Quantum Walks (CTQW, in English). In this model the time is considered as a continuous varriable, although thw walk occurs in the discrete position space. In our work we focus on the continuous-time model (CTQW), applied to dendrimers (or Cayley tree), with some modifications; more precise, by using a probability parameter p, we add new links between nodes from the same generation. The newly created networks will be called by Modified Dendrimers or Modified Spiderweb Networks (Spidernets). Our main interest is to study the quantum transport on these new networks. To do this, we will calculate the eficiency of quantum transport on these networks using the exact quantum probabilities to return and their averages. By doing this, we notice an increase of the quantum eficiency and we observe that for almost all the generation numbers the maximum value is encountered for p ~0:9. / As Caminhadas Aleatórias encontram, em diversas áreas da ciência, uma gama de problemas em que podem ser aplicadas. Elas servem como base para a modelagem de variados fenômenos aleatórios que ocorrem no mundo real. Em 1993, Aharonov et al. propuseram um modelo quântico para tais caminhadas, as chamadas Caminhadas Quânticas de Tempo Discreto, ou Modelo de Moeda, pois a dinâmica quântica nesta abordagem requer a introducao de um grau de liberdade interno (coin), que serve de orientação para a caminhada. Outra forma de encarar o problema foi proposta em 1998 por Farhi e Gutmann, as chamadas Caminhadas Quânticas de Tempo Continuo (CTQW, sigla do inglês). Neste modelo o tempo é considerado como uma variavel continua, apesar da caminhada ocorrer em um espaço de posição discreto. Nosso trabalho tem como foco o modelo de tempo continuo (CTQW), aplicado na rede do tipo Dendrímero (ou Arvores de Cayley), feita algumas modificações, ou seja, através de um parâmetro de probabilidade p, iremos adicionar novas ligações entre os nos de mesma geração. As novas estruturas que surgirão serão chamadas de Dendrímeros Modificados ou Redes Teia-de-aranha Modificadas (Spidernets). Nosso objetivo é conhecer o comportamento do transporte quântico nestas novas estruturas. Para isso, iremos medir a eficiência no transporte quântico nestas redes através das probabilidades de retorno exatas e suas medias. Ao fazê-lo, observamos um aumento na eficiência quântica e observamos que, para quase todos os números de geração, seu maior valor e encontrado para p ~, 0.9.

Nesta dissertação, realizamos um estudo sobre cadeias unidimensionais quânticas de spin meio e spin um exatamente integráveis. Estudamos as propriedades do espectro de energia e efeitos produzidos no mesmo devido à finitude da cadeia. Para tal fim, exploramos as propriedades advindas da invariância por transformações conforme dos modelos em seus respectivos pontos críticos. Como apreciação dessa abordagem, estudamos o modelo exatamente integrável NDF, proposto por Alcaraz e Bariev, para partículas de spin 1. Verificamos em tal modelo uma transição de fase quântica. / In this dissertation, we have studied exactly integrable unidimensional quantum spin chains of spin 1/2 and spin 1. Special atention was given to the properties of the energy eigenspectra of these chains and particularly to their finite size effects. To achieve this goal, we have explored the invariance by conformal transformations of the models in their critical points. As an appreciation of these studies, we have studied the exactly integrable model NDF of spin 1, proposed by Alcaraz e Bariev. We verified that such model possess a quantum phase transition.

ALBUQUERQUE, R. M. Obtenção de portas lógicas quânticas em condensados de bose - Einstein. 2017. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2017. / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-10-31T21:38:15Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_rmdealbuquerque.pdf: 2544760 bytes, checksum: f4f3c8e0b7dd85d6b593e5bfc7b367eb (MD5) / Approved for entry into archive by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2017-11-01T12:09:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_rmdealbuquerque.pdf: 2544760 bytes, checksum: f4f3c8e0b7dd85d6b593e5bfc7b367eb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-01T12:09:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_rmdealbuquerque.pdf: 2544760 bytes, checksum: f4f3c8e0b7dd85d6b593e5bfc7b367eb (MD5) Previous issue date: 2017-10 / Bose-Einstein condensate (BEC) coupled is a promising candidate to quantum computing. Being a macroscopic quantum phenomenon, Being a strong quantum system (BÖIH et al., 2009), its assembly and experimental control inside an atomic chip (HÄNSEL et al.,2001), further the optical networks (GREINER OLAF MANDEL, 2001), where it is found and manipulated in different network sites, assuring implementation conditions of Quantum Information Protocol. The definition of a Qubit in BECs was proposed considering the couple of two BEC’s in different hyperfine states throught a two-photon transition. We have identified each one of the condensates in their respective hyperfine levels like the states and the Qubit. Experimentally, it is possible both the identification of atoms that ate in each one of the hyperfine levels and the measurement of the condensate phase. With these information is possible to determine the superposition coefficients . In this coursework, we have studied the dynamics of two Bose-Einstein condensate (BEC) on its fundamental state, trapped and coupled by a quantum tunneling. Because of this coupling, there is population transference between two condensed modes. The coupling is adjusted in a way we have probability of occupation in two levels. We have shown that this system can be considerate viable to a Qubit. So, we have simulated the quantum gates NOT and Hadamard. / Condensados de Bose-Einstein (CBE) acoplados é candidato promissor à computação quântica. Por ser um fenômeno quântico macroscópico, por ser um sistema quântico robusto (BÖHI et al., 2009), por sua montagem e controle experimental dentro de um chip atômico (HÄNSEL et al., 2001), além das construções em redes ópticas (GREINER OLAF MANDEL, 2001), onde são localizados e manipulados em diferentes sítios da rede, garantindo condições de implementação de protocolos de Informação Quântica. A definição de um q-bit em CBEs foi proposta considerando o acoplamento de dois CBEs em diferentes estados hiperfinos através de uma transição de dois fótons. Identificamos cada um dos condensados nos seus respectivos níveis hiperfinos como os estados j0i e j1i do q-bit. Experimentalmente, é possível tanto a identificação dos átomos que estão em cada um dos níveis hiperfinos quanto a medição da fase dos condensados. Com estas informações é possível determinar os coeficientes de superposição a j0i+b j1i. No presente trabalho, estudamos a dinâmica de dois condensados de Bose - Eisntein (CBE) no estado fundamental, armadilhados e acoplados por tunelamento quântico. Devido a esse acoplamento, há transferência de população entre os dois modos condensados. O acoplamento é ajustado de maneira que tenhamos probabilidade de ocupação em dois níveis. Demonstramos que este sistema pode ser considerado viável a um q-bit. Então, simulamos as portas quânticas NOT e Hadamard.

Orientador: Gustavo Michel Mendoza La Torre / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2014. / Nesta tese estudamos o transporte eletrônico em sistemas mesoscópicos balísticos. Nós fizemos simulações numéricas de diversos confinamentos de um gás de elétrons bidimensional (2DEG na interface GaAs=AlGaAs) e discutimos as propiedades de transmissão através desses sistemas nanoestruturados. Para nossos cálculos, utilizamos a aproximação de massa efetiva no modelo tight binding para emular o comportamendo da função de onda quando esta interage com um potencial de confinamento, e com alguns potenciais que chamaremos "controladores". Em particular pesquisamos sobre o transporte eletrônico através de confinamentos tipo Open Quantum Dot (OQD). As propiedades de transporte são encontradas utilizando cálculo das funções de Green da rede tight binding para obter as amplitudes de transmissão do sistema e sua aplicação no formalismo Landauer-Büttiker. A pesquisa foi dividida em duas etapas, a primeira engloba um grupo de testes em sistemas conhecidos para ter a certeza de um ótimo funcionamento do programa e para nos familiarizarmos com as características mais fundamentais da transmissão através destes sistemas. Por outro lado, estudamos o efeito que podem ter gates colocados nas posições de máxima intensidade na densidade local de estados. Aqui encontramos deslocamentos dos primeiros estados ressonântes que dependem do potencial aplicado nos controladores. Também encontramos que usando combinações de diferentes gates controladores, podemos mudar a forma de linha das ressonâncias de Fano observadas na conductância, por exemplo, desde um estado ressonânte simétrico para uma ressonância assimétrica, e logo mudar sua forma de linha para um dip o para a forma invertida da ressonância assimétrica mencionada. Observamos aqui também que a varredura de um único gate controlador pode inverter ressonâncias assimétricas de Fano. Em geral, com isto estamos manipulando a localização dos estados da caixa quântica e seu acoplamento com o mar continuo dos leads de entrada e saída. Numa segunda etapa, usamos o nosso método agora aplicado para sistemas de tamanhos realísticos com paredes de potencial de diferentes suavidades. Nos quais, sintonizamos as diferentes formas de linha de Fano (em sistemas realísticos) via a aplicação de gates controladores, emulados por antidots no interior do OQD, usando: paredes parabólicas, paredes tipo soft wall e paredes abruptas. Comparamos as condutâncias, densidades locais de estado, deslocamentos e as formas de linha das ressonâncias de Fano para os OQDs com estes tipos de paredes, na procura do sistema no qual seja possível o melhor controle das ressonâncias de Fano, tanto no iii seu deslocamento como na sua sintonia de formas. Encontramos que a forma do OQD não influi fortemente nos deslocamentos dos estados quase-ligados, mas sim na sintonia das diferentes formas de linha das ressonâncias. Obtivemos que no caso de um OQD abrupto, a sintonia é facilmente atingida, no caso soft wall também atingimos esta sintonia mas com uma pequena diminuição de amplitude nas ressonâncias. Por outro lado com a mesma configuração de gates no caso parabólico, não encontramos esta sintonia tão facilmente. Finalmente, estudamos diferentes configurações de gates controladores para melhorar os nossos resultados, e assim obter um controle optimizado das ressonâncias de Fano. / In this thesis we studied the electronic transport in ballistic mesoscopic systems. We did numeric simulations of various confinements of a Two-Dimensional Electron Gas (2DEG at the interface GaAs/AlGaAs) and discussed the transmission properties through those nanostructured systems. For our calculations, we employed the effective mass approximation in the tight binding model to emulate the wave function¿s behavior when this interact with a confinementpotential, and with other potentials that we will name "drivers". We specifically investigated the electronic transport through Open Quantum Dots (OQDs). The transport properties were found using the calculations of tight binding Lattice Green¿s functions, in order to obtain the system¿s transmission amplitudes and its applications in Landauer-Büttiker formalism. The research was divided in two steps. The first one includes a group of tests in known systems in order to have certainty of an optimal operation of the program and familiarize our selves with the most fundamental characteristics of transmission through these systems. On the other hand, we studied the effect that can result from placing gates on positions of maximum intensity of local density of states (LDOS). Here, we found displacements of first resonant states that depend on the potentials applied at the drivers. Moreover, we found that by using combinations of different gate drivers, we could change the line shape of Fano resonances observed in the conductance, for instance, from a symmetric resonant state to an asymmetric resonance, and then change its line shape to a dip or an inverted form of the asymmetric resonance mentioned. We also observed that the movement of just one gate driver could invert asymmetric Fano resonances. In general, we are manipulating the state localization of the Quantum Dot and its coupling to the continuous sea of leads of entrance and exit. In a second stage, we applied our mentioned method to systems of realistic sizes and potentials walls with different softness. In which, we tune the different Fano line shapes (in realisticsystems) by applying gate drivers, emulated by antidots inside the OQD, using: parabolic walls, "soft walls" and abrupt walls. We compared the conductances, Local Density of States, displacements and Fano line shapes for the OQDs with the walls mentioned, in pursuit of systems in which is possible the best Fano resonances control, on both, their displacements and line shapes. We found that OQD¿s shape does not influence displacements of quasi-bound states in a great way, but affect the tuning of different line shapes resonances. We concluded that in the v case of abrupt OQD, the tuning is easily achieved, and regarding the soft wall we also obtained the tuning but with a small decreasing resonance amplitude. In the other hand, we could not find this tuning as easily in the parabolic case. Finally, we studied different configurations of gate drivers to improve our results, and an optimized control of Fano resonances.

Orientador: Gustavo Michel Mendoza La Torre / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2014. / Nesta tese estudamos o transporte eletrônico em sistemas mesoscópicos balísticos. Nós fizemos simulações numéricas de diversos confinamentos de um gás de elétrons bidimensional (2DEG na interface GaAs=AlGaAs) e discutimos as propiedades de transmissão através desses sistemas nanoestruturados. Para nossos cálculos, utilizamos a aproximação de massa efetiva no modelo tight binding para emular o comportamendo da função de onda quando esta interage com um potencial de confinamento, e com alguns potenciais que chamaremos "controladores". Em particular pesquisamos sobre o transporte eletrônico através de confinamentos tipo Open Quantum Dot (OQD). As propiedades de transporte são encontradas utilizando cálculo das funções de Green da rede tight binding para obter as amplitudes de transmissão do sistema e sua aplicação no formalismo Landauer-Büttiker. A pesquisa foi dividida em duas etapas, a primeira engloba um grupo de testes em sistemas conhecidos para ter a certeza de um ótimo funcionamento do programa e para nos familiarizarmos com as características mais fundamentais da transmissão através destes sistemas. Por outro lado, estudamos o efeito que podem ter gates colocados nas posições de máxima intensidade na densidade local de estados. Aqui encontramos deslocamentos dos primeiros estados ressonântes que dependem do potencial aplicado nos controladores. Também encontramos que usando combinações de diferentes gates controladores, podemos mudar a forma de linha das ressonâncias de Fano observadas na conductância, por exemplo, desde um estado ressonânte simétrico para uma ressonância assimétrica, e logo mudar sua forma de linha para um dip o para a forma invertida da ressonância assimétrica mencionada. Observamos aqui também que a varredura de um único gate controlador pode inverter ressonâncias assimétricas de Fano. Em geral, com isto estamos manipulando a localização dos estados da caixa quântica e seu acoplamento com o mar continuo dos leads de entrada e saída. Numa segunda etapa, usamos o nosso método agora aplicado para sistemas de tamanhos realísticos com paredes de potencial de diferentes suavidades. Nos quais, sintonizamos as diferentes formas de linha de Fano (em sistemas realísticos) via a aplicação de gates controladores, emulados por antidots no interior do OQD, usando: paredes parabólicas, paredes tipo soft wall e paredes abruptas. Comparamos as condutâncias, densidades locais de estado, deslocamentos e as formas de linha das ressonâncias de Fano para os OQDs com estes tipos de paredes, na procura do sistema no qual seja possível o melhor controle das ressonâncias de Fano, tanto no iii seu deslocamento como na sua sintonia de formas. Encontramos que a forma do OQD não influi fortemente nos deslocamentos dos estados quase-ligados, mas sim na sintonia das diferentes formas de linha das ressonâncias. Obtivemos que no caso de um OQD abrupto, a sintonia é facilmente atingida, no caso soft wall também atingimos esta sintonia mas com uma pequena diminuição de amplitude nas ressonâncias. Por outro lado com a mesma configuração de gates no caso parabólico, não encontramos esta sintonia tão facilmente. Finalmente, estudamos diferentes configurações de gates controladores para melhorar os nossos resultados, e assim obter um controle optimizado das ressonâncias de Fano. / In this thesis we studied the electronic transport in ballistic mesoscopic systems. We did numeric simulations of various confinements of a Two-Dimensional Electron Gas (2DEG at the interface GaAs/AlGaAs) and discussed the transmission properties through those nanostructured systems. For our calculations, we employed the effective mass approximation in the tight binding model to emulate the wave function¿s behavior when this interact with a confinementpotential, and with other potentials that we will name "drivers". We specifically investigated the electronic transport through Open Quantum Dots (OQDs). The transport properties were found using the calculations of tight binding Lattice Green¿s functions, in order to obtain the system¿s transmission amplitudes and its applications in Landauer-Büttiker formalism. The research was divided in two steps. The first one includes a group of tests in known systems in order to have certainty of an optimal operation of the program and familiarize our selves with the most fundamental characteristics of transmission through these systems. On the other hand, we studied the effect that can result from placing gates on positions of maximum intensity of local density of states (LDOS). Here, we found displacements of first resonant states that depend on the potentials applied at the drivers. Moreover, we found that by using combinations of different gate drivers, we could change the line shape of Fano resonances observed in the conductance, for instance, from a symmetric resonant state to an asymmetric resonance, and then change its line shape to a dip or an inverted form of the asymmetric resonance mentioned. We also observed that the movement of just one gate driver could invert asymmetric Fano resonances. In general, we are manipulating the state localization of the Quantum Dot and its coupling to the continuous sea of leads of entrance and exit. In a second stage, we applied our mentioned method to systems of realistic sizes and potentials walls with different softness. In which, we tune the different Fano line shapes (in realisticsystems) by applying gate drivers, emulated by antidots inside the OQD, using: parabolic walls, "soft walls" and abrupt walls. We compared the conductances, Local Density of States, displacements and Fano line shapes for the OQDs with the walls mentioned, in pursuit of systems in which is possible the best Fano resonances control, on both, their displacements and line shapes. We found that OQD¿s shape does not influence displacements of quasi-bound states in a great way, but affect the tuning of different line shapes resonances. We concluded that in the v case of abrupt OQD, the tuning is easily achieved, and regarding the soft wall we also obtained the tuning but with a small decreasing resonance amplitude. In the other hand, we could not find this tuning as easily in the parabolic case. Finally, we studied different configurations of gate drivers to improve our results, and an optimized control of Fano resonances.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1813.pdf: 547388 bytes, checksum: 3c5fafe377da474a62c0ea847b158e20 (MD5) Previous issue date: 2002-03-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / The procedure for obtaining integrable open spin chain Hamiltonians via reflection matrices explicitly carried out for some three-state vertex models. We have considered the 19-vertex models of Zamolodchikov-Fateev and Izergin-Korepin and the Z2 graded 19-vertex models with sl(2/1) and osp(1/2) invariances. In each case the eigenspectrum is determined by application of the coordinate Bethe ansatz. / O procedimento para resolução de cadeias quânticas integráveis de spin 1 com termos de superfícies diagonais para os modelos de vértices de três estados é apresentado. Consideramos os modelos de 19-vértices Zamolodchikov-Fateev e Izergin- Korepin e os modelos de 19-vértices com graduação Z2 sl(2/1) e osp(1/2) . Em cada caso os autovalores de energia são determinados pela aplicação do ansatz de Bethe de coordenadas.

Nesta dissertação, realizamos um estudo sobre cadeias unidimensionais quânticas de spin meio e spin um exatamente integráveis. Estudamos as propriedades do espectro de energia e efeitos produzidos no mesmo devido à finitude da cadeia. Para tal fim, exploramos as propriedades advindas da invariância por transformações conforme dos modelos em seus respectivos pontos críticos. Como apreciação dessa abordagem, estudamos o modelo exatamente integrável NDF, proposto por Alcaraz e Bariev, para partículas de spin 1. Verificamos em tal modelo uma transição de fase quântica. / In this dissertation, we have studied exactly integrable unidimensional quantum spin chains of spin 1/2 and spin 1. Special atention was given to the properties of the energy eigenspectra of these chains and particularly to their finite size effects. To achieve this goal, we have explored the invariance by conformal transformations of the models in their critical points. As an appreciation of these studies, we have studied the exactly integrable model NDF of spin 1, proposed by Alcaraz e Bariev. We verified that such model possess a quantum phase transition.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2496_1.pdf: 927111 bytes, checksum: 2a7e700951f9ece734722fe6fb1707f8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Através da miniaturização dos componentes dos chips a cada ano a velocidade dos computadores é aproximadamente duplicada. Esta rápida redução dos componentes dos chips é conhecida como a Lei de Moore. Apesar de se manter verdadeira nos últimos anos, a lei de Moore está se aproximando de seu limite, pois os componentes dos chips estão se aproximando a escala atômica. Neste momento, será necessário considerar os efeitos da mecânica quântica sobre a computação. O estudo dos modelos de computação não convencionais, como a computação quântica, é um dos grandes desafios da pesquisa em computação no Brasil. O desenvolvimento de novos hardwares com tecnologias diferentes do silício pode ter consequências nas técnicas de desenvolvimento de hardware e software. O objetivo desta dissertação é investigar que vantagens podem ser obtidas através da aplicação de técnicas da computação quântica no desenvolvimento e treinamento de modelos de redes neurais artificiais. Três modelos de redes neurais quânticas baseados em modelos de redes neurais sem pesos foram propostos. Ao contrário dos outros modelos de redes neurais quânticas, as redes propostas nesta dissertação podem simular as redes em que foram baseadas. A principal vantagem dos modelos quânticos neurais propostos nesta dissertação está no seu algoritmo de treinamento, um algoritmo onde a rede neural é executada apenas uma vez independente do tamanho do conjunto de treinamento e da rede neural. O algoritmo proposto foi baseado em uma memória associativa quântica e no algoritmo de busca de Grover

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-07-13T19:29:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) final.pdf: 6504039 bytes, checksum: 6f7f7f9e2f6435f17fbf9659accd6d63 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T19:29:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) final.pdf: 6504039 bytes, checksum: 6f7f7f9e2f6435f17fbf9659accd6d63 (MD5) Previous issue date: 2016-03-01 / CNPQ / A wide spectrum of social, biological, physical, chemical and computational systems have been investigated by the tools and techniques from the field of Dynamical Systems Theory to formalize the behaviour in time and quantify and qualify the parametric variations of those systems. In Biology in particular, studies have shown that learning neuron maximization can occur in specific dynamics conditions where information processing is optimized. This it may be expected that some of those conditions can be recognized and used in artificial models. This work studies the quantum artificial neuron weightless qRAM behavior, from the design iteration models - taking into account the physical and mathematical conditions of quantum computing that restricts the extraction of information at every time step - to its parametric analysis where converging behaviors, damped or oscillatory, are detailed. Tools of dynamical systems like orbits diagram and time series qualitatively illustrate its temporal variability. The main contribution of this work is to detail the neuron qRAM behavior so that the results can be used within the machine learning area, coupled with larger systems to achieve maximum learning tasks. As result, we propose a novel dynamical neuron model, named Quadratic Extraction Model (QEM), we perfom parametric studies of the existing models where underdamped, overdamped and undamped behaviour are encountered, and we present apresentation of a neuron configuration inside a quantum architecture with chaos behaviour. A quantitative measure model to compare dynamics orbits was also proposed. / Os mais variados sistemas sociais, biológicos, físicos, químicos e computacionais tem sido investigados pela área de Sistemas Dinâmicos para formalizar o comportamento no tempo e quantificar e qualificar variações paramétricas desses sistemas. Na biologia em particular, estudos tem mostrado que a maximização de aprendizado de um neurônio pode acontecer dentro de certas condições da sua dinâmica onde o processamento de informação é otimizado. Espera-se então que essas condições possam ser reconhecidas e utilizadas em modelos artificiais. Este trabalho descreve o comportamento do neurônio artificial quântico sem peso qRAM, desde a concepção de modelos de iteração - visto as condições físico matemáticas da computação quântica que restringe a extração da informação isolada do valor de saída do neurônio a cada etapa de tempo - até sua análise paramétrica de onde comportamentos convergentes, amortecidos ou oscilatórios são detalhados. Ferramentas dos sistemas dinâmicos como diagrama de órbitas e séries temporais ilustram qualitativamente sua variabilidade temporal. A principal contribuição desse trabalho é detalhar o comportamento do neurônio qRAM a fim de que os resultados possam ser usados dentro da área de aprendizagem de máquina, acoplado com sistemas maiores e complexos, com maximização de tarefas de aprendizado. Como resultado, há proposição de mais um modelo de dinâmica neuronal, o QEM, o estudo paramétrico dos modelos de dinâmicas existentes, que se identifica comportamentos subamortecidos, sobreamortecidos e não-amortecidos na dinâmica, assim como a apresentação de uma configuração neuronal dentro da arquitetura quântica que apresenta comportamento caótico. Um modelo de medição quantitivo para comparar dinâmicos foi também proposto.