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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-5812-1321
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Emaranhamento em moléculas de pontos quânticos semicondutores
Alternate title (s): Entanglement in semiconductors quantum dots
Author: Oliveira, Patrícia Aparecida Almeida de
First Advisor: Torre, Liliana Sanz de La
First coorientator: Souza, Fabrício Macedo de
First member of the Committee: Roversi, José Antônio
Second member of the Committee: Lorenzo, Antonino Di
Third member of the Committee: Martins, George Balster
Fourth member of the Committee: Simeão, Fernando Luis da Silva
Summary: Nessa tese analisamos fenômenos de emaranhamento quântico em sistemas compostos por moléculas quânticas de pontos semicondutores, considerando dois modelos distintos. No primeiro, N moléculas, cada uma com um único elétron em excesso, interagem por meio do acoplamento de Coulomb. Esta interação está restrita ao caso de primeiros vizinhos. No segundo sistema, os elétrons de duas moléculas distintas interagem entre si por meio do acoplamento elétron-fônon. Considerando o sistema de N moléculas,ampliamos nossos estudos iniciados no mestrado e verificamos as características do espectro e dos autoestados de energia para sistema de moléculas onde tivemos como foco a escalabilidade do sistema e seu efeito no emaranhamento, identificando regiões de energia as quais estão associadas a estados maximamente emaranhados, independente do número de moléculas. Na segunda parte do trabalho, exploramos o emaranhamento tanto do subsistema eletrônico quanto do subsistema dos fônons, definimos uma nova base composta pelos estados eletrônicos de Bell associados aos estados de excitações nos modos vibracionais, oque permite reescrever o Hamiltoniano para o sistema composto. Essa nova interpretação possibilitou determinar um conjunto de subespaços de matrizes 4 ⊗ 4 que elucidou o comportamento do emaranhamento em ambos os subsistemas, possibilitando determinar conjuntos distintos de parâmetros eficazes em gerar estados altamente emaranhados ora no subsistema eletrônico ora no subsistema fonônico.
Abstract: In this thesis, we will analyze quantum entanglement phenomena in systems composed of quantum molecules, considering two different models. In the first, N molecules, each with a single excess electron, interact via Coulomb coupling. This interaction is restricted to the first neighbors. In the second system, electrons from distinct molecules interact with each other through the electron-phonon coupling. Considering the N-molecule system, we broadened our studies started in the master’s degree to verify the characteristics of the energy spectrum and eigenstates for the molecule system. We focus on the scalability of the system and its effect on entanglement, showing that some specific eigenstates are systematically associated with the maximally entangled GHZ states, regardless of the number of molecules. In the second part of the work, we explore the entanglement of both the electronic subsystem and the phonon subsystem, defining a new base composed of Bell’s electronic states associated with the excitation states in vibrational modes, which allows rewriting the Hamiltonian to the composite system. From this point of view, it is possible to determine a set of 4 ⊗ 4 matrix subspaces that elucidated the study of the entanglement behavior in both subsystems, allowing the determination of distinct sets of parameters effective in generating highly entangled states in the electronic subsystem and now in the phononic subsystem.
Keywords: Informação quântica
Emaranhamento
Estados de Bell
Pontos quânticos
Moléculas quânticas
Elétron-fônon
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Quote: OLIVEIRA, Patrícia Aparecida Almeida de. Emaranhamento em moléculas de pontos quânticos semicondutores. 2019. 112 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.164
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.164
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28737
Date of defense: 19-Dec-2019
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