Dinâmica de um qubit interagindo com ambientes térmicos via modelos colisionais

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Magalhães, Willames Ferreira de
• Orientador(a): Bernardo, Bertúlio de Lima
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
• Departamento: Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Física quântica; Modelos quânticos colisionais; Não markovianidade quântica; Markovianidade quântica; Caos; Regularidade; Collision quantum models; Quantum non-Markovianity; Quantum markovianity; Chaos; Regularity
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30267

Nesta tese estudamos a interação de um qubit inicialmente no estado puro interagindo com ambientes constituídos por qubits em estados térmicos, a partir de modelos quânticos colisionais. Inicialmente propomos a interação do sistema principal com um qubit no estado térmico (ambiente), onde foi possível percebermos o surgimento da não markovianidade quântica, que em sistemas quânticos abertos está associada aos casos onde a informação que fluiu do sistema para o ambiente eventualmente retorna do ambiente para o sistema. No estudo foram encontrados comportamentos regulares e caóticos a partir das variações nas probabilidades de transição dos níveis de energia do sistema e do ambiente. Tais comportamentos são percebidos na dinâmica do emaranhamento e da coerência do sistema. Em seguida, acrescentamos qubits em estados térmicos ao ambiente e investigamos as interações do sistema principal, onde já incluímos o emaranhamento ao longo das colisões. O resultado disto, além do comportamento caótico na dinâmica de coerência, foi a diminuição da não markovianidade do sistema, onde avaliamos isto pelo traço da distância e pelo quantificador BLP, quando o ambiente passa de dois para três qubits. A conclusão do estudo foi que o aumento de constituintes do ambiente implica numa transição da dinâmica quântica não markoviana para a markoviana, uma percepção que até então não havia sido explicada sob o presente ponto de vista na literatura.