Dinâmicas quânticas abertas não-triviais motivadas por tecnologias quânticas

Resumo

Sistemas físicos reais encontram-se sempre sujeitos a interações com o ambiente e, portanto, devem ser vistos como sistemas abertos. Nas abordagens usuais, modela-se essa situação admitindo que o sistema de interesse acopla-se linearmente a um reservatório consistindo de um grande número de osciladores harmônicos independentes. Muitos resultados interessantes decorrem dessa abordagem que se aplica a um grande número de situações físicas nas quais nenhum controle é possível sobre o reservatório. Contudo, nas últimas décadas, é crescente o controle experimental sobre sistemas quânticos variados (ions aprisionados, gases quânticos, circuitos supercondutores, etc.) tal que é possível pensar no desenvolvimento de ambientes ou reservatórios controlados com vistas a uma dinâmica aberta com propriedades particulares. O objetivo desse trabalho e desenvolver modelos microscópicos de reservatórios a partir de interações controláveis experimentalmente. As aplicações desse tipo de estudo são variadas. Pode-se, por exemplo, pensar em Engenharia de Reservatórios com vistas a preparação de estados quânticos específicos como estado assintótico da dinâmica aberta. Outra possibilidade e ampliar os estudos atuais de Física Estatística fora do equilibrio, usualmente realizados com o uso de reservatórios térmicos simples, para esses novos modelos de reservatórios que serão desenvolvidos neste doutorado. Espera-se, portanto, que, ao longo deste projeto, modelos de dinâmicas abertas testáveis experimentalmente possam ser desenvolvidos para aplicações em áreas diversas como óptica e informação quântica, Física Atômica e Física Estatística. (AU)