Science and Technology Production
Thesis
Authorship
DENISE BENDERSKY
Date
01/01/2016
Summary
Information provided by the agent in
SIGEVA
Tal como establece la Segunda Ley de la Termodinámica, los eventos que ocurren en la Naturaleza son esencialmente irreversibles. Esta Tesis constituye una contribución al entendimiento de los mecanismos que conducen a la irreversibilidad. Mediante técnicas de Resonancia Magnética Nuclear, es posible revertir una dinámica cuántica difusiva en un sistema de espines, cambiando el signo del Hamiltoniano espín-espín. La probabilidad de retornar...
Tal como establece la Segunda Ley de la Termodinámica, los eventos que ocurren en la Naturaleza son esencialmente irreversibles. Esta Tesis constituye una contribución al entendimiento de los mecanismos que conducen a la irreversibilidad. Mediante técnicas de Resonancia Magnética Nuclear, es posible revertir una dinámica cuántica difusiva en un sistema de espines, cambiando el signo del Hamiltoniano espín-espín. La probabilidad de retornar al estado inicial luego de la reversión se denomina Eco de Loschmidt (LE). La evaluación de este observable permite cuantificar la pérdida de coherencia cuántica o decoherencia, y por consiguiente, la irreversibilidad. Su observación en sistemas de espines sugiere la existencia de un régimen en el que el LE se degrada independientemente de las perturbaciones (conocido como régimen PID). Este podría tratarse de una propiedad emergente en el límite termodinámico bajo la forma de una Transición de Fase en la Dinámica Cuántica (QDPT). En este trabajo hemos desarrollado y empleado métodos numéricos y analíticos para evaluar la decoherencia en modelos de diversa complejidad, donde podría tener lugar una QDPT. Un posible testigo de esta transición es la conductancia. Así, evaluamos las QDPT en el Modelo D?Amato-Pastawski para un doble punto cuántico interactuando con un ambiente que satisface el límite termodinámico. En este sistema sencillo, evaluamos exitosamente el LE en su rol de testigo dinámico para la QDPT.El siguiente nivel de complejidad en los casos estudiados corresponde a un cambio de paradigma en el estudio de sistemas cuánticos abiertos. En particular, consideramos cómo la dinámica coherente de un oscilador armónico se degrada en presenciade un sistema de dos niveles (este último haciendo las veces de ambiente). Aquí, el estudio del LE demostró que estados superposición coherentes resultan ser más frágiles frente a perturbaciones en comparación con superposiciones incoherentes.Finalmente, evaluamos el LE en sistemas de espines precisamente para buscar mecanismos emergentes en el límite termodinámico. El vínculo con sistemas experimentales es más concreto en estos casos. Estudiamos dos modelos con una diferencia conceptual importante respecto al rol del ?ambiente?. En el primero de ellos, el sistemaes cerrado y las perturbaciones están dadas por interacciones internas no controladas. Allí, mostramos que el sistema hace las veces de su propio ambiente. Más a´un, identificamos mecanismos de interacciones efectivas que amplifican las perturbaciones.En el segundo modelo, el sistema de espines está acoplado a un ambiente externo explícito. En particular, consideramos dos cadenas XY que interactúan vía un Hamiltoniano Dipolar. Se observa aquí una escala de decaimiento asintótica independiente de la perturbación. Sin embargo, tal tiempo característico es demasiado peque?no como para asimilarlo a un PID compatible con el experimental, y la razónque atribuimos radica en la integrabilidad de la cadena aislada.
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Key Words
ECO DE LOSCHMIDTDINAMICA CUANTICA DE MUCHOS CUERPOSLIMITE TERMODICAMICODECOHERENCIA