Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Campos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/26606
Resumo: Este trabalho tem como objetivo estudar correlações quânticas em sistemas de spins interagentes. Com essa finalidade revisamos primeiramente alguns conceitos de representação de estados quânticos em sistemas compostos por vários spins e introduzimos o conceito teórico de correlações quânticas entre seus constituintes. Especificamente, apresentamos dois quantificadores de emaranhamento denominados (i) entropia do emaranhamento, e (ii) concorrência. Realizamos então a análise das correlações quânticas no estado fundamental de um modelo paradigmático de spins interagentes, o modelo de Ising unidimensional com campo transverso. Analisamos numericamente o emaranhamento no modelo em suas diferentes fases quânticas, ferromagnética e paramagnética, por meio de funções implementadas em Python. Os resultados mostram variações abruptas na entropia do emaranhamento na região em que a interação entre spins se torna menos relevante em comparação com o termo do campo transverso, levando à diminuição do emaranhamento multipartite entre os spins. A concorrência no entanto é mínima na região de dominância de interação entre spins e aumenta quando o campo se torna mais relevante, dessa forma aumentando a correlação entre pares. Ambas tendem a variar mais abruptamente na proximidade do ponto crítico do modelo.
id UFF-2_f78daa27bffb18fc47bad32270044692
oai_identifier_str oai:app.uff.br:1/26606
network_acronym_str UFF-2
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
repository_id_str 2120
spelling Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentesEmaranhamentoSimulação NuméricaMedidas de EmaranhamentoEmaranhamentoSimulaçao numéricaProdução intelectualEntanglementNumerical SimulationEntanglement MeasurementsEste trabalho tem como objetivo estudar correlações quânticas em sistemas de spins interagentes. Com essa finalidade revisamos primeiramente alguns conceitos de representação de estados quânticos em sistemas compostos por vários spins e introduzimos o conceito teórico de correlações quânticas entre seus constituintes. Especificamente, apresentamos dois quantificadores de emaranhamento denominados (i) entropia do emaranhamento, e (ii) concorrência. Realizamos então a análise das correlações quânticas no estado fundamental de um modelo paradigmático de spins interagentes, o modelo de Ising unidimensional com campo transverso. Analisamos numericamente o emaranhamento no modelo em suas diferentes fases quânticas, ferromagnética e paramagnética, por meio de funções implementadas em Python. Os resultados mostram variações abruptas na entropia do emaranhamento na região em que a interação entre spins se torna menos relevante em comparação com o termo do campo transverso, levando à diminuição do emaranhamento multipartite entre os spins. A concorrência no entanto é mínima na região de dominância de interação entre spins e aumenta quando o campo se torna mais relevante, dessa forma aumentando a correlação entre pares. Ambas tendem a variar mais abruptamente na proximidade do ponto crítico do modelo.This work aims to study quantum correlations in interacting spin systems. For this purpose, we first review some concepts of representation of quantum states in composed systems of several spins and introduce the theoretical concept of quantum correlations between their constituents. Specifically, we present two entanglement quantifiers called (i) entanglement entropy, and (ii) concurrency. We then performed the analysis of quantum correlations in the ground state of a paradigmatic model of interacting spins, the one-dimensional Ising model with transverse field. We numerically analyze the entanglement in the model in its different quantum, ferromagnetic and paramagnetic phases, using functions implemented in Python. The results show abrupt variations in entanglement entropy in the region where the interaction between spins becomes less relevant compared to the transverse field term, leading to a decrease in the multipartite entanglement between the spins. Concurrency however is minimal in the dominance region of interaction between spins and increases when the field becomes more relevant, thus increasing the correlation between pairs. Both tend to vary more abruptly near the critical point of the model.42 pIemini, FernandoSarandy, Marcelo SilvaOliveira, Thiago Rodrigues deCampos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth2022-10-24T19:44:37Z2022-10-24T19:44:37Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfCampos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth Campos. Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes. 2022. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física)- Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2022.http://app.uff.br/riuff/handle/1/26606CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-10-24T19:44:40Zoai:app.uff.br:1/26606Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-10-24T19:44:40Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
dc.title.none.fl_str_mv Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes
title Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes
spellingShingle Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes
Campos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth
Emaranhamento
Simulação Numérica
Medidas de Emaranhamento
Emaranhamento
Simulaçao numérica
Produção intelectual
Entanglement
Numerical Simulation
Entanglement Measurements
title_short Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes
title_full Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes
title_fullStr Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes
title_full_unstemmed Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes
title_sort Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes
author Campos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth
author_facet Campos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Iemini, Fernando
Sarandy, Marcelo Silva
Oliveira, Thiago Rodrigues de
dc.contributor.author.fl_str_mv Campos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth
dc.subject.por.fl_str_mv Emaranhamento
Simulação Numérica
Medidas de Emaranhamento
Emaranhamento
Simulaçao numérica
Produção intelectual
Entanglement
Numerical Simulation
Entanglement Measurements
topic Emaranhamento
Simulação Numérica
Medidas de Emaranhamento
Emaranhamento
Simulaçao numérica
Produção intelectual
Entanglement
Numerical Simulation
Entanglement Measurements
description Este trabalho tem como objetivo estudar correlações quânticas em sistemas de spins interagentes. Com essa finalidade revisamos primeiramente alguns conceitos de representação de estados quânticos em sistemas compostos por vários spins e introduzimos o conceito teórico de correlações quânticas entre seus constituintes. Especificamente, apresentamos dois quantificadores de emaranhamento denominados (i) entropia do emaranhamento, e (ii) concorrência. Realizamos então a análise das correlações quânticas no estado fundamental de um modelo paradigmático de spins interagentes, o modelo de Ising unidimensional com campo transverso. Analisamos numericamente o emaranhamento no modelo em suas diferentes fases quânticas, ferromagnética e paramagnética, por meio de funções implementadas em Python. Os resultados mostram variações abruptas na entropia do emaranhamento na região em que a interação entre spins se torna menos relevante em comparação com o termo do campo transverso, levando à diminuição do emaranhamento multipartite entre os spins. A concorrência no entanto é mínima na região de dominância de interação entre spins e aumenta quando o campo se torna mais relevante, dessa forma aumentando a correlação entre pares. Ambas tendem a variar mais abruptamente na proximidade do ponto crítico do modelo.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-10-24T19:44:37Z
2022-10-24T19:44:37Z
2022
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv Campos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth Campos. Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes. 2022. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física)- Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2022.
http://app.uff.br/riuff/handle/1/26606
identifier_str_mv Campos, André Luiz Portes Abicaram Nazareth Campos. Simulação e análise de correlações quânticas em cadeias despins interagentes. 2022. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física)- Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2022.
url http://app.uff.br/riuff/handle/1/26606
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv CC-BY-SA
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv CC-BY-SA
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)
instacron:UFF
instname_str Universidade Federal Fluminense (UFF)
instacron_str UFF
institution UFF
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)
repository.mail.fl_str_mv riuff@id.uff.br
_version_ 1807838798237663232