Dinâmica de um qubit interagindo com ambientes térmicos via modelos colisionais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30267 |
Resumo: | In this thesis we study the interaction of a qubit initially in the pure state interacting with environments constituted by qubits in thermal states, based on collisional quantum models. We initially propose the interaction of the main system with a qubit in the thermal state (environment), where it was possible to perceive the inhabited of the quantum non-Markovianity, which in open quantum systems is associated with cases where information that flowed from the system to the environment eventually returns from the environment to the system. In the study, regular and chaotic behaviors were found from the variations in the transition probabilities of the levels of energy from the system and the environment. Such behaviors are perceived in the dynamics of the entanglement and coherence of the system. Then we add qubits into states thermal effects to the environment and investigated how the interactions of the main system, where we already included entanglement along collisions. The result of this, in addition to the chaotic behavior in the interaction dynamics, was the decrease in the non-Markovianity of the system, where we evaluate this by the trace distance and BLP quantifier, when the environment passes from two to three qubits. The conclusion of the study was that the increase of constituents of the environment implies a transition from non-Markovian to Markovian quantum dynamics, a perception that until then had not been explained under the present viewpoint in the literature. |
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Dinâmica de um qubit interagindo com ambientes térmicos via modelos colisionaisFísica quânticaModelos quânticos colisionaisNão markovianidade quânticaMarkovianidade quânticaCaosRegularidadeCollision quantum modelsQuantum non-MarkovianityQuantum markovianityChaosRegularityCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this thesis we study the interaction of a qubit initially in the pure state interacting with environments constituted by qubits in thermal states, based on collisional quantum models. We initially propose the interaction of the main system with a qubit in the thermal state (environment), where it was possible to perceive the inhabited of the quantum non-Markovianity, which in open quantum systems is associated with cases where information that flowed from the system to the environment eventually returns from the environment to the system. In the study, regular and chaotic behaviors were found from the variations in the transition probabilities of the levels of energy from the system and the environment. Such behaviors are perceived in the dynamics of the entanglement and coherence of the system. Then we add qubits into states thermal effects to the environment and investigated how the interactions of the main system, where we already included entanglement along collisions. The result of this, in addition to the chaotic behavior in the interaction dynamics, was the decrease in the non-Markovianity of the system, where we evaluate this by the trace distance and BLP quantifier, when the environment passes from two to three qubits. The conclusion of the study was that the increase of constituents of the environment implies a transition from non-Markovian to Markovian quantum dynamics, a perception that until then had not been explained under the present viewpoint in the literature.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNesta 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.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBBernardo, Bertúlio de Limahttp://lattes.cnpq.br/0160318195238506Magalhães, Willames Ferreira de2024-05-23T16:11:15Z2023-10-182024-05-23T16:11:15Z2023-07-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30267porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2024-05-24T06:11:15Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/30267Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2024-05-24T06:11:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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