Regimes de propagação anômalos para uma caminhada quântica com duas partículas emaranhadas
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE |
Texto Completo: | http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9376 |
Resumo: | We investigated theoretically a discrete time one dimensional quantum walk. Particle dynamics are analyzed for single particle and two particles quantum states. For two particles states, it is possible to combinate entangled states and quantum walk in the same system. Quantum states symmetry for fermionic as well as for bosonic systems, drastically influence its particle dynamics in the lattice. These two particles have symmetric or antisymmetric wave functions, respectively. A disorder is introduced in the beam splitters and in the phase shifters, where the walker spreads in this lattice. Also, this disorder evolves over time. By changing the disorder parameter, we can checked the different kinds of transport regimes settles in. The more usual propagation regimes in the nature are ballistic or quantum and diffusive or classic. In this scene, we scan all superdiffusive region through a single disorder control parameter, in our simulation, between ballistic behavior and classic diffusion. Besides, for fermionic states, there is a hiperdiffusive regime indication, where the walkers spreads faster than ballistic case. Our integrated arrangement takes into account a possible implementation in an integrated photonic chip through a developed theorical application. |
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NUNES FILHO, José Ferraz de MouraFIGUEIRÊDO, Pedro Hugo deFONSECA, Eduardo Jorge da Silvahttp://lattes.cnpq.br/5500719550479623OLIVEIRA, Igor Emanuel Gonçalves de2023-09-26T20:08:17Z2023-03-10OLIVEIRA, Igor Emanuel Gonçalves de. Regimes de propagação anômalos para uma caminhada quântica com duas partículas emaranhadas. 2023. 113 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9376We investigated theoretically a discrete time one dimensional quantum walk. Particle dynamics are analyzed for single particle and two particles quantum states. For two particles states, it is possible to combinate entangled states and quantum walk in the same system. Quantum states symmetry for fermionic as well as for bosonic systems, drastically influence its particle dynamics in the lattice. These two particles have symmetric or antisymmetric wave functions, respectively. A disorder is introduced in the beam splitters and in the phase shifters, where the walker spreads in this lattice. Also, this disorder evolves over time. By changing the disorder parameter, we can checked the different kinds of transport regimes settles in. The more usual propagation regimes in the nature are ballistic or quantum and diffusive or classic. In this scene, we scan all superdiffusive region through a single disorder control parameter, in our simulation, between ballistic behavior and classic diffusion. Besides, for fermionic states, there is a hiperdiffusive regime indication, where the walkers spreads faster than ballistic case. Our integrated arrangement takes into account a possible implementation in an integrated photonic chip through a developed theorical application.Analisamos através de um estudo teórico, uma caminhada quântica unidimensional discreta no tempo. A dinâmica dos caminhantes é analisada para estados quânticos de uma única partícula e de duas partículas. Para duas partículas, podemos combinar caminhadas quânticas com estados emaranhados no mesmo sistema. A simetria de estados quânticos bosônicos ou fermiônicos, por exemplo, afeta drasticamente a dinâmica das partículas. Ao longo da caminhada, é introduzida uma desordem nas fases dos divisores de feixe que compõem a rede na qual o caminhante se propaga. Alterando parâmetros dessa desordem, podemos verificar que diferentes regimes de propagação se estabelecem. Os regimes de propagação mais encontrados na natureza são os balísticos, correspondentes a sistema quânticos e os difusivos, associados a estados clássicos. Nesse cenário, mostramos que através da manipulação de um único parâmetro de controle da desordem, é possível mapear toda a região em que o regime de superdifusão está presente, indo do comportamento balístico quântico até a difusão clássica. Além disso, para os estados fermiônicos, existe uma indicação do regime de hiper transporte, no qual os caminhantes se dispersam mais rapidamente que no caso quântico. Nosso modelo de simulação leva em consideração uma possível implementação em um chip de fotônica integrada através de uma aplicação da teoria desenvolvida.Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2023-09-26T20:08:17Z No. of bitstreams: 1 Igor Emanuel Goncalves de Oliveira.pdf: 2830550 bytes, checksum: fefe25051c8871018e649afe3952721a (MD5)Made available in DSpace on 2023-09-26T20:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Igor Emanuel Goncalves de Oliveira.pdf: 2830550 bytes, checksum: fefe25051c8871018e649afe3952721a (MD5) Previous issue date: 2023-03-10Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade Federal Rural de PernambucoPrograma de Pós-Graduação em Física AplicadaUFRPEBrasilDepartamento de FísicaComputação quânticaCaminhada quânticaFotônicaEmaranhamento quânticoSimulação computacionalCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICARegimes de propagação anômalos para uma caminhada quântica com duas partículas emaranhadasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2948194971945047520600600600600-748177341945315287-83271462965037459292075167498588264571info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPEinstname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)instacron:UFRPEORIGINALIgor Emanuel Goncalves de Oliveira.pdfIgor Emanuel Goncalves de Oliveira.pdfapplication/pdf2830550http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/bitstream/tede2/9376/2/Igor+Emanuel+Goncalves+de+Oliveira.pdffefe25051c8871018e649afe3952721aMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/bitstream/tede2/9376/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51tede2/93762023-09-26 17:08:17.994oai:tede2: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede/PUBhttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/oai/requestbdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.bropendoar:2023-09-26T20:08:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)false |
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