O Modelo Padrão (MP) da física de partículas fornece uma descrição extremamente bem sucedida de todos os dados experimentais atuais. No entanto, temos razões para esperar que ele não seja válido até escalas de energia arbitrariamente altas. No MP a massa do bóson de Higgs é quadraticamente sensível a correções radiativas, sofrendo de grandes problemas de ajuste fino. Isso gera o chamado problema da hierarquia de gauge, cuja solução natural requer nova física na escala TeV. O MP também não fornece nenhuma explicação para a grande hierarquia de massas e ângulos de mistura dos férmions. Os problemas de hierarquia podem ser resolvidos naturalmente em teorias com uma dimensão extra curva. No entanto, a sua versão mais simples viola sabor a nível árvore, em conflito com os dados. Nesta tese investigaremos modelos quadridimensionais que descrevem a física na escala TeV obtidos da discretização de teorias em cinco dimensões no espaço AdS5, segundo o procedimento de desconstrução dimensional. As hierarquias de gauge e das massas dos férmions são geradas naturalmente como no modelo extra-dimensional, satisfazendo ainda os vínculos de sabor e de precisão eletrofraca. Estudaremos também um modelo desconstruído em que o Higgs é um pseudo bóson de Nambu-Goldstone, a fim de obter um Higgs naturalmente leve e dinamicamente localizado / The Standard Model (SM) of particle physics provides an extremely successful description of all current experimental data. However, we have reasons to expect that it cannot be valid up to arbitrarily high energy scales. In the SM the Higgs boson mass is quadratically sensitive to radiative corrections and, hence, suffers from a severe fine-tunning problem. This creates the so-called gauge hierarchy problem, the natural solution of which requires new physics at the TeV scale. The SM also doesnt provide any explanation for the large hierarchy of fermion masses and mixing angles. The hierarchy problems can be naturally solved in theories with a warped extra dimension. However, their simplest version violates flavor at tree level, conflicting with experimental data. In this thesis we investigate four dimensional models that describe physics at the TeV scale obtained from a coarse discretization of five dimensional theories in AdS5 space, by the dimensional deconstruction procedure. The gauge as well as the fermion mass hierarchies are naturally generated in the same manner as in the extra-dimensional model, while also satisfying bonds from flavor physics and precision electroweak data. We also study a deconstructed model in which the Higgs is a pseudo Nambu-Goldstone boson, with the motivation of obtaining a naturally light and localized Higgs.

No âmbito da teoria quântica de campos (TQC) foram estudados modelos de quench exatamente solúveis. Nestes modelos, obteve-se uma generalização do ansatz de Kadanoff-Baym que se mantém em todos intervalos de tempo. Algumas hipóteses sobre fenômenos de não-equilíbrio em TQC em temperaturas finitas foram analisadas e estendidas neste contexto. Para tanto, examinamos as funções de Green nesses modelos e os comparamos com os resultados aproximados que são frequentemente usados na literatura. Um dos modelos descreve sistemas de não-equilíbrio do tipo vítreo. Esses sistemas exibem um comportamento que é compatível com o esperado do teorema de flutuação-dissipação. As propriedades básicas foram consistentemente deduzidas e resultados explícitos para a temperatura efetiva e frequências características foram obtidas. / We have studied exactly quenched models in the context of Quantum Field Theory(QFT). In these models, a generalization of the Kadanoff-Baym ansatz was obtained which holds at all times. Some assumptions concerning non-equilibrium phenomena in QFT at finite temperatures were analysed and extended in this framework. To this end, we have examined the Green\'s functions in these models and compared them with the approximated results which are often used in the literature. One of the models describes non-equilibrium systems of the glassy-kind. Such systems exhibit a behaviour which is compatible with that expected from the fluctuation-dissipation theorem. The basic properties were consistently deduced and explicit results for the effective temperature and characteristic frequencies were obtained.

Orientador: Nathan Jacob Berkovits / Banca: Ricardo Antônio Mosna / Banca: Bruto Max Pimentel Escobar / Resumo: Neste estudo iremos aplicar supersimetria em teorias como mecânica quântica, teoria de cordas e teoria de campos em D = 3. Apesar de todas essas teorias terem aplicações em campos completamente diferentes iremos encontrar semelhanças entre elas através da algebra supersimétrica. Discutiremos tamb em vários resultados que supersimetrização traz para cada uma dessas teorias / Abstract: In this study we'll use supersymmetry in diferent theories like quantum mechanics, string theory and eld theory in D = 3. Although all these theories have aplication in diferent areas of physics, we'll nd similarities among them. To nish we'll discuss some results that supersymmetry bring to each of these theories / Mestre

Submitted by Andrea Hayashi (deachan@gmail.com) on 2016-06-20T15:04:35Z No. of bitstreams: 1 dissertacao-luiz-ben-hassanal-machado-da-silva.pdf: 1764576 bytes, checksum: 0ab2e29a4b1972b424391d78ad6d9687 (MD5) / Approved for entry into archive by Andrea Hayashi (deachan@gmail.com) on 2016-06-20T15:05:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao-luiz-ben-hassanal-machado-da-silva.pdf: 1764576 bytes, checksum: 0ab2e29a4b1972b424391d78ad6d9687 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T15:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao-luiz-ben-hassanal-machado-da-silva.pdf: 1764576 bytes, checksum: 0ab2e29a4b1972b424391d78ad6d9687 (MD5) Previous issue date: 2015-05-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nessa investigação nos concentraremos no período de consolidação da teoria quântica, sobretudo naquilo que toca o livro A Lógica da Pesquisa Científica, de 1934. O centro da investigação é à crítica de Popper ao pensamento indutivista e subjetivista de Heisenberg, que por meio de considerações da filosofia da linguagem e com o apoio de defensores da filosofia positivista, construiu com outros partidários da chamada Interpretação de Copenhague a interpretação hegemônica da teoria quântica. O dedutivismo realista de Popper , apresentado no livro Lógica da Pesquisa Científica, visa combater essa visão, através de uma defesa da objetividade e do realismo que escapou dos limites da Epistemologia e ganhou ares éticos. Popper defendeu a Interpretação Estatística, que é um ramo da teoria corpuscular. Demonstraremos como que a interpretação acerca do alcance da Epistemologia opõe esses pensadores. Para Heisenberg a objetividade devia ser deixada de lado, a partir da constatação empírica do Princípio de Incerteza. O método científico deve, segundo o físico alemão, limitar os conceitos da linguagem clássica e aplica-los nas descrições dos fenômenos quânticos segundo as limitações operacionais dos conceitos. Para Popper, a metodologia dispensa questões linguísticas e apreende o método científico como sendo baseado na testabilidade, o que impõe que a análise epistemológica seja feita somente após a teoria ter sido conjecturada. Investigaremos a partir do pensamento de Popper e veremos como sua defesa do falseacionismo impõe uma interpretação da teoria quântica diferente daquela preconizada por Heisenberg. / In this investigation we will focus on the period of consolidation of the quantum theory, specially, on what concerns the book Logic of Scientific Discovery, of 1934. The center of this investigation is the Popper‟s critics to the inductivism and subjectivism of Heisenberg thought that, through concepts of the philosophy of language and the support of positivist philosophy advocates, built with other supporters of Copenhagen Interpretation, the hegemonic interpretation of quantum theory. The realistic deductivism of Popper, submitted in the Logic of Scientific Discovery, aim to tackle this position, through a defense of objectivity and realism that pushed the boundaries of epistemology and acquired ethical air. Popper supported the statistical interpretation of quantum theory, a branch of corpuscular interpretation. We will show how the interpretation of the epistemological range opposes these thinkers. To Heisenberg the objectivity must be set apart from the empirical realization of the Principle of Uncertainty. The scientific method, according to the German physicist, must limit the concepts of classical language and apply them in the quantum phenomena descriptions according to the operational limitations of concepts. According to Popper, the methodology exempts linguistic questions and perceives the scientific method as grounded on testability, which imposes that the epistemological analysis has to be made only after the theory has been conjectured. We will investigate from the thought of Popper and we will see how his defense of falseacionism imposes an interpretation of the quantum theory different from those preconized by Heisenberg.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-07-05T14:50:01Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3897113 bytes, checksum: 13b1bc4f67b2b3d6ab8fad34190f7c20 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-05T14:50:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3897113 bytes, checksum: 13b1bc4f67b2b3d6ab8fad34190f7c20 (MD5) Previous issue date: 2017-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis we study the phenomenological consequences of several CP-violating structures that could arise in the Standard Model effective field theory framework. Focusing on operators involving electroweak gauge and/or Higgs bosons, we derive constraints originating from Run I LHC data. We then study the capabilities of the present and future LHC runs at higher energies to further probe associated CP-violating phenomena and we demonstrate how differential information can play a key role. We consider both traditional four-lepton probes of CP-violating in the Higgs sector and novel new physics handles based on varied angular and non-angular observables. / Nesta tese é estudado as consequências fenomenológicas de diversas estruturas que violam a simetria CP, surgidas no contexto do modelo padrão efetivo. Focando nos operadores que envolvem os bósons de calibre e o Higgs, estabelecemos vínculos provenientes dos dados do RUN I do LHC. Em seguida, é estudada a capacidade do RUN I e de futuros RUNs do LHC em sondar os fenômenos associados à violação de CP e é demonstrado como as informações provenientes das distribuições diferencias podem desempenhar um papel chave para determinação destes vínculos. Para sondar efeitos físicos de violação de CP, consideramos tanto as sondagens tradicionais utilizando o canal de decaimento do Higgs em 4 léptons assim como novos observáveis angulares e cinemáticos empregados em diferentes canais de produção e decaimento do Higgs.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-18T14:40:44Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5994670 bytes, checksum: 2dd7a3577c0cc6ee44dd8eb7435dfaaf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T14:40:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5994670 bytes, checksum: 2dd7a3577c0cc6ee44dd8eb7435dfaaf (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis we study the dynamics of charge carriers, and the electronic properties, of the C60 fullerene molecule. Characterizing it by a geometric bias. In inertial reference systems and when we have your material under rotation content. Initially we discussed the scientific advent of carbon allotropes, and the importance of modelling its derivates at low energies. We show that at low energies, the graphene - the two-dimensional carbon allotrope form - can be described for a non-massive theory of free fermions. At a second moment, we extended the nonmassive free fermions theory for the C60 molecule. Assuming the hexagonal graphene network can be entered in fullerene when we introduce topological defects. A brief study of topological defects in condensed matter was done. And soon after, we made a description these defects via a non-Euclidean geometry. Showing how the charge carriers in the network see the defects like gauge fields. Then we began to expose the results of this thesis. First we assume the fullerene by a two-dimensional spherical metric with defects, containing a fictitious t’Hooft-Polyakov monopole in its center. TheC60 is still subjected to the action of an Aharonov-Bohm flux arising of a magnetic wire running through its poles. So we get the spectrum, and the prediction of a persistent current in the molecule. Finally we return to the analysis of the molecule, now with your content of matter under rotation. For this, we studied a metric Gödel-type with spherical symmetry. We discussed the problem of causality and obtain the spectrum and the persistent current in terms of the vorticity (W) of spacetime. / Nesta tese estudamos a dinâmica de portadores de carga, e as propriedades eletrônicas, na molécula de fulerenoC60. Caracterizando-a por um viés geométrico. Tanto em sistemas de referência inercial, como quando temos seu conteúdo de matéria sob rotação. Inicialmente abordamos o advento científico das formas alotrópicas do carbono e a importância da modelagem a baixas energias dos seus derivados. Onde mostramos que no limite de baixas energias, o grafeno - que trata-se da forma alótropica bidimensional do carbono - pode ser descrito por uma teoria de férmions livres sem massa. Num segundo momento estendemos a teoria de férmions não massivos para a molécula de C60. Assumindo que a rede hexagonal do grafeno pode inscrever o C60 ao introduzirmos alguns defeitos topológicos. Um breve estudo sobre os defeitos topológicos na matéria condensada foi feito. Onde, logo em seguida, partimos para uma descrição de tais defeitos via uma geometria não-euclidiana. Mostrando como os portadores de carga no meio enxergam os defeitos como campos de gauge. Em seguida começamos a expor os resultados desta tese. Primeiramente assumimos tratar o fulereno por uma métrica de uma esfera bidimensional com defeitos, e contendo um monopolo de t’Hooft-Polyakov fictício em seu centro. O C60 é ainda submetido a ação de um fluxo de Aharonov-Bohm advindo de uma corda magnética quiral transpassando seus polos. Obtemos assim o espectro e a predição de uma corrente persistente na molécula. Por fim retomamos a análise da molécula, agora com seu conteúdo de matéria sob rotação. Para isso assumimos tratar o fulereno por uma métrica do tipo Gödel com simetria esférica. Discutimos o problema da causalidade e obtemos espectro e corrente persistente em termos da vorticidade (W) do espaço-tempo.

Submitted by Gabriel Cozzella (cozzella@ift.unesp.br) on 2016-08-21T00:22:31Z No. of bitstreams: 1 MSc Dissertation.pdf: 773902 bytes, checksum: a2d2f3173a5f3ec0ab24f201d71929da (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-24T16:43:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cozzella_g_me_ift.pdf: 773902 bytes, checksum: a2d2f3173a5f3ec0ab24f201d71929da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-24T16:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cozzella_g_me_ift.pdf: 773902 bytes, checksum: a2d2f3173a5f3ec0ab24f201d71929da (MD5) Previous issue date: 2016-07-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A teoria quântica de campos em espaços-tempos curvos é o arcabouço teórico mais sólido que temos para estudar a interação entre gravitação e mecânica quântica na ausência de uma teoria completa de gravitação quântica. Neste contexto, um problema que atraiu muita atenção dos físicos teóricos nas últimas décadas é o chamado “paradoxo da perda de informação em buracos negros”, onde a evolução de um estado quântico puro inicial para um estado quântico misto final caracterizaria uma violação das leis da mecânica quântica. Nesta dissertação nós argumentamos que a perda de informação em si não viola as leis da mecânica quântica e é consequência direta da teoria semi-clássica utilizada. Finalmente, argumentamos que a questão da recuperação da informação deve ser tratada utilizando-se uma teoria de gravitação quântica ainda desconhecida. / The quantum theory of fields in curved space-times is the most solid framework for studying the interplay between gravity and quantum mechanics in the absence of a complete theory of quantum gravity. In this scenario, one problem that has drawn much attention from the theoretical physics community in the last decades is the so-called “black hole information loss paradox”, where the evolution from an initial pure quantum state to a final mixed quantum state would constitute a violation of the laws of quantum mechanics. In this dissertation we argue that information loss does not violate quantum mechanics, being simply a consequence of the semi-classical framework adopted and that the question of information recovery needs to be addressed by a yet unknown theory of quantum gravity. / FAPESP: 2014/08684-9

Orientador: Manoel Ferreira Borges Neto / Banca: Waldir Leite Roque / Banca: José Márcio Machado / Resumo: Nesta dissertação, além da apresentação de um ensaio teórico sobre a fundamentação da Mecânica Quântica, Computação, Informação Quântica, Criptografia e Entropias Quânticas, serão mostradas, de forma inédita, algumas implementações sobre o efeito da Entropia no Emaranhamento Quântico, importante para processos de transmissão da Informação Quântica, com o uso dos programas Mathematica e Matlab. Primeiramente e apresentado um breve histórico sobre a Computação Quântica e a Informação Quântica, junto com uma perspectiva do futuro. Logo em seguida uma breve introdu cão sobre a Mecânica Quântica, com o estudo de autovetores e autovalores e seus postulados, produtos tensoriais e o micro-universo. Na sequência um texto sucinto com os conceitos fundamentais da Computação Quântica como os bits quânticos, e portas lógicas. Além dos principais algoritmos quânticos. Depois passa-se a estudar a Informa ção Quântica, as operações quânticas, canais de inversão e polarização, para então chegar-se a Entropia, quando e feito um estudo comparativo entre as entropias de Von Neumann e Tsallis. E por fim um pouco de Criptografia Quântica. / Abstract: In this dissertation, beyond the presentation of a theoretical essay on the basis of the Quantum Mechanics, Computation, Quantum information, Quantum Criptografy and Entropies, it will also be shown, for rst time, some implementations on the e ect of the Entropy tests on Quantum Entanglement for processes of transmission of Quantum Information, through the uses Mathematica and Matlab Programs. First I present a historical brie ng on the Quantum Computation and Quantum Information, together with a perspective of the future. Afterwards it will shown on introduction on the Quantum Mechanics, and its postulates, and the micro-universe. In sequence, a brief text with the fundamental concepts of the Quantum Computation, as the quantum bits, logic gates, and the main quantum algorithms. Later we will start to study Quantum Information, the quantum operations, channels of inversion and polarization. Furthermore we will go to discuss Entropy, where it is made a comparative study of Entropies of Von Neumann and Tsallis. And nally a little of Quantum Criptografy will be worked out. / Mestre

Há duas brechas quânticas nos Teoremas da Singularidade em Relatividade Geral: violações das condições clássicas de energia e flutuações quânticas da geometria do espaço-tempo. Nesta dissertação, estudamos a primeira brecha e abordamos os Teoremas da Singularidade através da condição de energia. Revisamos a abordagem algébrica de Teoria Quântica de Campos para o campo de Klein-Gordon e, neste formalismo, revisamos a derivação de uma desigualdade quântica de energia para os estados de Hadamard em espaços-tempos globalmente hiperbólicos. Apesar das desigualdades quânticas de energia não poderem ser aplicadas diretamente nos Teoremas de Singularidade, mostramos que generalizações dos Teoremas de Hawking e Penrose são provadas considerando condições de energia enfraquecidas inspiradas por elas. Assim sendo, os Teoremas de Singularidade continuam valendo se considerarmos efeitos quânticos sutis. A questão de se efeitos de interação ou efeitos de ``backreaction\'\' poderiam quebrá-los ainda está em aberto; há razões para se esperar ambas as respostas. / There are two quantum loopholes in the Singularity Theorems of General Relativity: violations of the classical energy conditions and quantum fluctuations of the spacetime geometry. In this dissertation, we study the first loophole and approach Singularity Theorems through the energy condition. We review the algebraic approach of Quantum Field Theory for the Klein-Gordon field and, within it, we review the derivation of a quantum energy inequality for Hadamard states on globally hyperbolic spacetimes. However quantum energy inequalities cannot be directly applied to Singularity Theorems, we show that generalized Hawking and Penrose Theorems are proven considering weakened energy conditions inspired by them. Hence, Singularity Theorems do hold under subtle quantum effects. The question of whether interaction or backreaction effects could break them is still open; there are reasons to expect both answers.

Neste trabalho, apresentamos um método que permite explicitar a arbitrariedade contida nas soluções das equações de onda relativísticas, na presença de certos tipos de campos eletromagnéticos externos. Esta arbitrariedade está relacionada com a existência de uma transformação, com a qual podemos reduzir o número de variáveis presentes na equação original. Através desta transformação, criamos uma representação, a qual permite obter novos conjuntos de soluções exatas e construir a função de evolução para a equação de Klein-Gordon. Como resultado, apresentamos novos conjuntos de soluções, estacionárias e não-estacionárias, para o problema em um campo magnético constante e uniforme e a combinação deste campo com um campo elétrico longitudinal. / We demonstrate how one can describe explicitly the present arbitrariness in solutions of relativistic wave equations in external electromagnetic fields of special form. This arbitrariness is connected to the existence of a transformation, which reduces effectively the number of variables in the initial equations. Then we use the corresponding representations to construct new sets of exact solutions, which may have a physical interest, and to construct the evolution function to the Klein-Gordon equation. As resulted, we present new sets of stationary and nonstationary solutions in magnetic field and in some superpositions of electric and magnetic fields.