Uma proposta de função de Wigner em um espaço de fase modificado
| Ano de defesa: | 2024 |
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Resumo: | The present work aimed to discuss quantum mechanics in phase space, propose a modification of the Wigner function through the position-dependent translation operator (PDTO) and apply the proposed theory to systems of physical interest. Thus, using a one-dimensional non-Euclidean metric, we construct a modified Wigner function whose form can be expressed in terms of the position-dependent translation operator for the case of finite translations. Through this metric, we define a point transformation that acts as a parameterization that preserves the Euclidean form of the equations. Thus, it was possible to find a modified expression for the Weyl-Wigner quantization map, whose objective is to map functions in phase space into operators in Hilbert space. We show that, when using this modified map to quantize the classical momentum, we obtain the same result as the modified momentum operator found via the position-dependent translation operator. Furthermore, through the inverse operation of the parameterized Weyl-Wigner map, it was possible to define a modified form of the Wigner function, whose mathematical form from the Euclidean case was preserved. We apply the proposed Wigner function to the particle trapped in the potential well and to a quantum oscillator-type system, with the aim of evaluating the influence of the metric on the system dynamics. We plotted the graph of the modified Wigner function for these two systems, where it was possible to verify the appearance of deformations due to the influence of the metric used. Thus, we concluded that the dynamics of the system undergoes a change when the structure of the space is deformed. |
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Normando Filho, Wagner CoelhoCosta Filho, Raimundo Nogueira da2024-08-07T12:15:45Z2024-08-07T12:15:45Z2024NORMANDO FILHO, W. C. Uma proposta de função de Wigner em um espaço de fase modificado. 2024. Dissertação (Mestrado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77562The present work aimed to discuss quantum mechanics in phase space, propose a modification of the Wigner function through the position-dependent translation operator (PDTO) and apply the proposed theory to systems of physical interest. Thus, using a one-dimensional non-Euclidean metric, we construct a modified Wigner function whose form can be expressed in terms of the position-dependent translation operator for the case of finite translations. Through this metric, we define a point transformation that acts as a parameterization that preserves the Euclidean form of the equations. Thus, it was possible to find a modified expression for the Weyl-Wigner quantization map, whose objective is to map functions in phase space into operators in Hilbert space. We show that, when using this modified map to quantize the classical momentum, we obtain the same result as the modified momentum operator found via the position-dependent translation operator. Furthermore, through the inverse operation of the parameterized Weyl-Wigner map, it was possible to define a modified form of the Wigner function, whose mathematical form from the Euclidean case was preserved. We apply the proposed Wigner function to the particle trapped in the potential well and to a quantum oscillator-type system, with the aim of evaluating the influence of the metric on the system dynamics. We plotted the graph of the modified Wigner function for these two systems, where it was possible to verify the appearance of deformations due to the influence of the metric used. Thus, we concluded that the dynamics of the system undergoes a change when the structure of the space is deformed.O presente trabalho teve como objetivo discorrer sobre a mecânica quântica no espaço de fase, propor uma modificação na função de Wigner por meio do operador de translação dependente da posição (PDTO) e aplicar a teoria proposta em sistemas de interesse físico. Assim, utilizando-se de uma métrica não-euclidiana unidimensional, construímos uma função de Wigner modificada cuja forma pode ser expressa em termos do operador de translação dependente da posição para o caso de translações finitias. Por meio dessa métrica, definimos uma transformação de ponto que age como uma parametrização que preserva a forma euclidiana das equações. Assim, foi possível encontrar uma expressão modificada para o mapa de quantização de Weyl-Wigner, cujo objetivo é mapear funções no espaço de fase em operadores no espaço de Hilbert. Mostramos que, ao utilizar esse mapa modificado para quantizar o momento clássico, obtém-se o mesmo resultado do operador momento modificado encontrado via operador de translação dependente da posição. Ademais, por meio da operação inversa do mapa de Weyl-Wigner parametrizado, foi possível definir uma forma modificada da função de Wigner, cuja forma matemática do caso euclidiano foi preservada. Aplicamos a função de Wigner proposta na partícula presa no poço de potencial e em um sistema do tipo oscilador quântico, com o objetivo de avaliar a influência da métrica na dinâmica do sistema. Plotamos o gráfico da função de Wigner modificada para esses dois sistemas, onde foi possível verificar o aparecimento de deformações devido a influência da métrica utilizada. Dessa forma, concluímos que a dinâmica do sistema sofre uma modificação quando a estrutura do espaço é deformada.NORMANDO FILHO, W. C. Uma proposta de função de Wigner em um espaço de fase modificado. 2024. Dissertação (Mestrado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.Uma proposta de função de Wigner em um espaço de fase modificadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMecânica QuânticaTeoria da informação quânticaQuantização de Weyl-WignerFunção de WignerQuantum mechanicsQuantum information theoryWeyl-Wigner quantizationWigner functionCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFC2024ORIGINAL2024_dis_wcnormandofilho.pdf2024_dis_wcnormandofilho.pdfapplication/pdf1477458http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/77562/5/2024_dis_wcnormandofilho.pdfc418e5c70177cf9a95f98ba33439cc38MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/77562/6/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD56riufc/775622024-08-07 09:15:45.802oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-08-07T12:15:45Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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