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Modelos integráveis, sólitons e suas simetrias
(2017-05-16) Zimerman, Abraham Hirsz
O estudo da estrutura quântica dos modelos de Toda tem sido tema de pesquisa do estudante de doutorado E.P. Guevoughanian que tem generalizado e aplicado o formalismo de grupos quânticos no cálculo da Álgebra de troca (exchange algebra) e na determinação da matriz R quântica para os modelos de Toda não abelianos singulares e não singulares. Outro projeto em desenvolvimento diz respeito ao estudo de modelos integráveis em qualquer dimensão seguindo os métodos da referência [26]. Pretendemos explorar aquelas idéias no estudo dos sólitons relevantes às teorias de gauge e outros modelos importantes para a Física de altas energias, como o modelo de Skyrme-Faddeev [29]. Estes estudos podem fornecer muita informação sobre os aspectos não perturbativos das teorias de Gauge e sobre o papel dos sólitons na teoria quântica. Neste contexto, pretendemos também estudar as teorias de Yang-Milis auto-duais, a equação de Bogomolny nas teorias de gauge com simetria espontaneamente quebrada, e o setor auto-dual da teoria de gravitação de Einstein.
Análogos de gravitação semi-clássica em física da matéria condensada
(2008-04-09) Lima, William Couto Corrêa de
A presente dissertação tem como objeto de estudo sistemas da física da matéria condensada que sejam capazes de simular sistemas gravitacionais, tais como buracos negros e universos em expansão, onde processos quânticos tomam parte. Neste estudo nos debruçamos principalmente sobre o modelo do fluido e condensados de Bose-Einstein. No modelo do fluido exploramos a geometria efetiva que surge e os problemas de back-reaction e dos modos trans-planckianos de campos quânticos. No modelo baseado em condensados exploramos sua faceta cosmológica e a possibilidade de campos maciços. Além destes dois modelos de grande relevância na literatura, ainda expomos os análogos em cordas elásticas e os baseados em ondas na superfícies de fluidos e uma análise geral baseada no formalismo lagrangeano para campos.
Óptica e informação quânticas com átomos, íons e campos
(2015-12-08) Mizrahi, Salomon Sylvain
Pesquisas em interação radiação-matéria proporcionaram um melhor entendimento dos fundamentos da teoria quântica e abriram perspectivas em diversos campos como,processos de Informação Quântica e aplicações. Porém, fenômenos como a decoerência, intrínseca ànatureza quântica, e erros devidos às flutuações nos parâmetros experimentais ainda são obstáculos a serem superados para que muitas dessas aplicações possam se tornar reais. Por isso, muitos esforços são direcionados para estudos de processos de proteção de estados quânticos,algoritmos de correção de erros e sistemas robustos a decoerência e às imperfeições experimentais. Com base nessa descrição, iremos investigar os seguintes tópicos:i) Engenharia de interações em Eletrodinâmica Quântica de Cavidades, com a finalidade de gerar estados emaranhados e processos de proteção de estados quânticos via engenharia de reservatórios. ii) Fenômenos associados às fases geométricas ou de Berry, especialmente em sistemas dissipativos, com o objetivo de verificar o seu uso em computação e comunicação quânticas.iii) Redes de osciladores harmônicos (OH) quânticos dissipativos, com ênfase 1) na dinâmica de estados entre os osciladores, 2) no equilíbrio (ou localização) de estados em osciladores específicos da rede ou grupo de osciladorese 3) no armazenamento de estados, de forma a protegê-los do processo de decoerência. Abordaremos diferentes topologias de uma rede composta por N OH´s, associando distintos reservatório, de forma a definir constantes de relaxação distintas. Estes objetivos enquadram-se dentro de um cenário atual de crescente interesse por processos de Informação Quântica em redes de osciladores harmônicos ou nano-osciladores, redes ópticas e de spin.iv) Medidas de emaranhamento e separabilidade de estados quânticos de variáveis contínuas com base no uso de covariâncias, propostas recentemente, visando compará-las com outras, como medidas entrópicas. O propósito é investigar propriedades de emaranhamento de modos acoplados do campo eletromagnético em cavidades com paredes móveis.v) Uma das áreas mais fascinante de campos eletromagnéticos em cavidades é o Efeito Casimir, que é uma mudança do estado do campo, causada pela presença de paredes. Se as paredes estão em repouso, surge uma força macroscópica de atraçãoentre paredes neutras. No caso de paredes oscilantes a teoria prevê a possibilidade de criação de fótons a partir do vácuo se forem satisfeitas certas condições de ressonância entre modos do campo eletromagnético e o movimento das paredes. Esse é o Efeito Casimir Dinâmico que está sendo pesquisado para estabelecer as condições experimentais para a verificação do efeito.vi) Fotocontagem em processos de interação entre aparato de medição e sistema de interesse, a fim de deduzir de forma fidedigna superoperadores de salto quântico e de não-contagem, de fundamental importância para previsões de estatística de fotocontagem. vii) Configuração de registradores quânticos à luz dos POVM´s (positive operator-valued measure) e outros tipos de medições quânticas como medições latentes propostas por R. Dicke.viii) Dinâmica de emaranhamento em OH´s acoplados com muitos graus de liberdade. O sistema consiste de um grande número de OH´s acoplados em diversas configurações e para diferentes tipos de interação com o vizinho mais próximo Investigaremos a dinâmica de separabilidade de estados quânticos de variáveis contínuas, usando o coeficiente negatividade inversa como medida. ix) Aplicação do método de difusão de estados quânticos para investigar a possibilidade de implantação de proteção de operações lógicas quânticas universais, dentro de um subespaço de quatro dimensões, através de observação contínua da permanência do estado do sistema dentro do referido subespaço, quando este é perturbado pelo resto do universo.
Teoria das supercordas: a física do futuro?
(2015-06-29) Berkovits, Nathan Jacob
A motivação principal para estudar teoria de supercordas é a resolução de um conflito entre relatividade geral e mecânica quântica. Além de resolver este conflito, a teoria de supercordas é uma candidata a unificar todas as forças e partículas da Natureza. Também tem aplicações em áreas diversas, como matemática, matéria condensada, e física de íons pesados. Nesta palestra, apresentou-se uma introdução geral para este assunto.
Teletransporte: ficção ou realidade?
(2015-06-29) Vanzella, Daniel Augusto Turolla
Embora muitas das descobertas e inventos proporcionados pela ciência moderna transcendam, em beleza e originalidade, a nossa capacidade imaginativa, o mundo virtual da ficção científica sempre foi povoado por idéias muito à frente da ciência de seu tempo. Essas idéias instigaram e inspiraram a imaginação de multidões até que a ciência tradicional evoluisse ao ponto de poder fornecer um veredicto que as libertasse do mundo da ficção ou que as condenasse a permanecer apenas na imaginação dos sonhadores. Uma dessas idéias mais provocadoras é a do "teletransporte": transporte a distância de objetos, sem a necessidade do translado físico dos mesmos, em sua forma original, pelo caminho que liga o local de partida ao local de destino. Popularizada pela série Star Trek, a idéia de teletransporte exigiu uma profunda compreensão dos fundamentos da Mecânica Quântica antes que um veredicto de ficção ou realidade pudesse ser proferido. Nesta palestra, mergulhamos no fantástico reino quântico e vislumbramos suas propriedades mais exóticas na busca por tal veredicto.

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