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Previous issue date: 2013-11-08 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this dissertation, the use of the partial trace of momentum degrees of freedom in
the construction of spin reduced density matrices for relativistic massive systems is analyzed. In the regime considered here, massive particles can be described by irreducible unitary representations of the Poincar e group, and the base states are labeled by the dynamical variables of momentum and spin. The reduced density matrices obtained by the partial trace of momenta have unusual properties, since they are not covariant under the action of restricted Lorentz transformations. That behavior produces some important consequences in the study of quantum information in relativistic systems. However, recent arguments have been presented against the use of those matrices in the description of processes involving the transfer of information stored in spin degrees of freedom of relativistic massive particles. Those criticisms are discussed in this dissertation and a connection with the structure of the space of states associated with a given unitary representation is established through a detailed study of the induced representation method applied to the Poincar e group. This allows rewriting the criticisms in literature without the need of a speci c model of interaction for the spin measurement. Besides that, the analysis performed here allows to establish a new method to construct e ective spin reduced density matrices. The presented approach allows recovering the results in the literature and, at the same time, to incorporate the criticisms in a consistent way. However, it is necessary to abandon the usual partial trace of the momentum degrees of freedom and the interpretation in the literature for the spin reduced density matrices. The examples presented in the arguments against the usual spin reduced density matrices are studied using the approach proposed in this dissertation. / Nesta dissertação, a utilização do traço parcial dos momentos na construção de matrizes densidade reduzidas de spin para partículas massivas relativisticas é analisada. No regime considerado, as partículas massivas podem ser descritas por representações unitárias do grupo de Poincaré, e os estados de base são rotulados pelas variáveis dinâmicas de momento e spin. As matrizes reduzidas obtidas por meio do traço parcial dos momentos possuem propriedades inusitadas, pois não são covariantes sob a ação de transformações de Lorentz restritas. Essa característica traz consequências importantes para o estudo da teoria da informação quântica em sistemas relativísticos. No entanto, argumentos recentes têm sido apresentados contra o uso dessas matrizes nos processos de transmissões de informação envolvendo os graus de spin de partículas massivas. Essas críticas são discutidas neste trabalho e uma conexão com a estrutura do espaço de estados associado a representação unitária em questão é estabelecida por meio de um estudo detalhado do método das representações induzidas aplicado ao grupo de Poincaré. Isso permite reescrever as críticas presentes na literatura sem a necessidade de se introduzir um modelo específico de interação associado à medida do spin das partículas. Alem disso, a análise realizada nesta dissertação permite estabelecer um novo método para a construção de matrizes densidade reduzidas efetivas de spin. A proposta apresentada permite recuperar os resultados presentes na literatura e, ao mesmo tempo, incorporar as críticas de maneira consistente. No entanto, para isso é necessário abandonar o traço parcial usual dos graus de liberdade de momento e a interpretação dada na literatura para as matrizes densidade reduzidas de spin. Os exemplos apresentados nas argumentações contra as matrizes densidade reduzidas de spin usuais são estudados utilizando o método proposto neste trabalho.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/7484 |
| Date | 08 November 2013 |
| Creators | Taillebois, Emile Raymond Ferreira |
| Contributors | Avelar, Ardiley Torres, Avelar, Ardiley Torres, Toscano, Fabrício, Walborn, Stephen Patrick |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Fisica (IF), UFG, Brasil, Instituto de Física - IF (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 3162138865744262028, 600, 600, 600, 600, -4029658853652049306, 4652787352762697830, -2555911436985713659 |
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