Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vidor, Clara Rodrigues
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-23102023-100529/
Resumo: Equações mestras na forma de Lindblad são amplamente usadas para associar propriedades físicas às dinâmicas de sistemas quânticos abertos. Essas conexões costumam se apoiar nos termos unitário e dissipativo resultantes de uma separação do superoperador de Lindblad. E as possíveis ambiguidades nessa separação podem ser resolvidas, por exemplo, adotando uma representação canônica. No entanto, equações mestras locais dessa forma geralmente são justificadas por aproximações de acoplamento fraco entre o sistema e o ambiente e separabilidade do estado inicial. Para generalizar medidas baseadas na equação de Lindblad para sistemas quânticos quaisquer, é necessário conhecer as equações dinâmicas para casos mais gerais. Contudo, a presença de correlações entre o sistema e o ambiente pode restringir o domínio físico de validade dos superoperadores que evoluem o sistema. Aqui examinamos propostas recentes para encontrar equações dinâmicas exatas na forma de Lindblad para sistemas quânticos reduzidos correlacionados com o ambiente. Também apresentamos uma alternativa válida para subsistemas cujo hamiltoniano nu comuta com o hamiltoniano de interação. Essa proposta recupera todos os operadores densidade do espaço do sistema reduzido como domínio físico de validade na ausência de correlações no estado inicial. Ao final, mostramos que superoperadores obtidos por diferentes métodos não são equivalentes, inclusive em aspectos fundamentais como a alteração do hamiltoniano efetivo pelas correlações. Podendo, assim, levar a interpretações físicas equivocadas se não forem utilizados com cuidado.
id USP_9e426ddd887dfe0913c14531ca384765
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-23102023-100529
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambienteStudy of exact superoperators in the Lindblad form for dynamics of open quantum systems correlated with the environmentCorrelações quânticasEquações mestrasMaster equationsOpen quantum systemsQuantum correlationsSistemas quânticos abertosEquações mestras na forma de Lindblad são amplamente usadas para associar propriedades físicas às dinâmicas de sistemas quânticos abertos. Essas conexões costumam se apoiar nos termos unitário e dissipativo resultantes de uma separação do superoperador de Lindblad. E as possíveis ambiguidades nessa separação podem ser resolvidas, por exemplo, adotando uma representação canônica. No entanto, equações mestras locais dessa forma geralmente são justificadas por aproximações de acoplamento fraco entre o sistema e o ambiente e separabilidade do estado inicial. Para generalizar medidas baseadas na equação de Lindblad para sistemas quânticos quaisquer, é necessário conhecer as equações dinâmicas para casos mais gerais. Contudo, a presença de correlações entre o sistema e o ambiente pode restringir o domínio físico de validade dos superoperadores que evoluem o sistema. Aqui examinamos propostas recentes para encontrar equações dinâmicas exatas na forma de Lindblad para sistemas quânticos reduzidos correlacionados com o ambiente. Também apresentamos uma alternativa válida para subsistemas cujo hamiltoniano nu comuta com o hamiltoniano de interação. Essa proposta recupera todos os operadores densidade do espaço do sistema reduzido como domínio físico de validade na ausência de correlações no estado inicial. Ao final, mostramos que superoperadores obtidos por diferentes métodos não são equivalentes, inclusive em aspectos fundamentais como a alteração do hamiltoniano efetivo pelas correlações. Podendo, assim, levar a interpretações físicas equivocadas se não forem utilizados com cuidado.Lindblad master equations are widely used to associate physical properties to open quantum systems dynamics. These connetions are usually based on a division of the Lindblad superoperator in unitary and dissipative terms. And the ambiguities in this separation can be solved by adopting a canonical representation. However, these local master equations are commonly justified by weak coupling approximations and separability of the initial state. To generalize measures based on Lindblad master equations to generic quantum systems, it is necessary to know the equations for all cases. Nevertheless, the presence of correlations between the system and the environment can restrict the physical domain of the superoperators which evolve the system. We explore recent proposals for finding exact Lindblad master equations for reduced systems correlated with the environment. We also present an alternative valid when the subsystem bare Hamiltonian commutes with the interaction Hamiltonian. This proposal recovers all the density operators of the reduced systems space as a physical domain of validity in the absence of initial correlations between the system and the environment. Finally, we show that the superoperators by different methods are not equivalent, including fundamental aspects such as the change of the effective Hamiltonian by the correlations. This can result in unphysical interpretations if the superoperators are not carefully used.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBrito, Frederico Borges deVidor, Clara Rodrigues2023-08-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-23102023-100529/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-23T13:51:04Zoai:teses.usp.br:tde-23102023-100529Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-23T13:51:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente
Study of exact superoperators in the Lindblad form for dynamics of open quantum systems correlated with the environment
title Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente
spellingShingle Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente
Vidor, Clara Rodrigues
Correlações quânticas
Equações mestras
Master equations
Open quantum systems
Quantum correlations
Sistemas quânticos abertos
title_short Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente
title_full Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente
title_fullStr Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente
title_full_unstemmed Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente
title_sort Estudo de superoperadores exatos na forma de Lindblad para dinâmicas de sistemas quânticos abertos correlacionados com o ambiente
author Vidor, Clara Rodrigues
author_facet Vidor, Clara Rodrigues
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Brito, Frederico Borges de
dc.contributor.author.fl_str_mv Vidor, Clara Rodrigues
dc.subject.por.fl_str_mv Correlações quânticas
Equações mestras
Master equations
Open quantum systems
Quantum correlations
Sistemas quânticos abertos
topic Correlações quânticas
Equações mestras
Master equations
Open quantum systems
Quantum correlations
Sistemas quânticos abertos
description Equações mestras na forma de Lindblad são amplamente usadas para associar propriedades físicas às dinâmicas de sistemas quânticos abertos. Essas conexões costumam se apoiar nos termos unitário e dissipativo resultantes de uma separação do superoperador de Lindblad. E as possíveis ambiguidades nessa separação podem ser resolvidas, por exemplo, adotando uma representação canônica. No entanto, equações mestras locais dessa forma geralmente são justificadas por aproximações de acoplamento fraco entre o sistema e o ambiente e separabilidade do estado inicial. Para generalizar medidas baseadas na equação de Lindblad para sistemas quânticos quaisquer, é necessário conhecer as equações dinâmicas para casos mais gerais. Contudo, a presença de correlações entre o sistema e o ambiente pode restringir o domínio físico de validade dos superoperadores que evoluem o sistema. Aqui examinamos propostas recentes para encontrar equações dinâmicas exatas na forma de Lindblad para sistemas quânticos reduzidos correlacionados com o ambiente. Também apresentamos uma alternativa válida para subsistemas cujo hamiltoniano nu comuta com o hamiltoniano de interação. Essa proposta recupera todos os operadores densidade do espaço do sistema reduzido como domínio físico de validade na ausência de correlações no estado inicial. Ao final, mostramos que superoperadores obtidos por diferentes métodos não são equivalentes, inclusive em aspectos fundamentais como a alteração do hamiltoniano efetivo pelas correlações. Podendo, assim, levar a interpretações físicas equivocadas se não forem utilizados com cuidado.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-08-22
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-23102023-100529/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-23102023-100529/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257376923582464

Registros relacionados