Reescalonamento temporal e método dos parâmetros ajustáveis como atalhos para adiabaticidade
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Paraíba
Brasil Física Programa de Pós-Graduação em Física UFPB |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31944 |
Resumo: | Shortcuts to adiabaticity (STA) are protocols that accelerate adiabatic quantum dynamics, which by definition are dynamics that require a long evolution time, in order to reproduce the same results, but in a shorter time interval. Such shortening is of fundamental importance because, due to the adiabatic process occurring slowly, it makes the system subject to caused effects such as decoherence, external noise and even transitions between the hamiltonian eigenstates. In this thesis we study some of these STA methods, in particular the time-rescaling method in which we make an illustration in the cases of the parametric harmonic oscillator and in the population inversion in a two-level system, where for the latter case we perform an analysis of the stability of the method. We also developed a new STA proposal called the tunable parameters method, where, through a term added to the reference Hamiltonian, it is possible to accelerate an adiabatic dynamics. Both the tunable parameters and the time-rescaling methods did not require any information about the instantaneous eigenstates of the reference Hamiltonian. To illustrate this new approach, we consider the parametric harmonic oscillator and spin inversion scenarios. |
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Reescalonamento temporal e método dos parâmetros ajustáveis como atalhos para adiabaticidadeFísicaControle quânticoTeorema adiabáticoAtalhos para adiabaticidadePhysicalQuantum controlAdiabatic teoremShortcuts to adiabaticityCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAShortcuts to adiabaticity (STA) are protocols that accelerate adiabatic quantum dynamics, which by definition are dynamics that require a long evolution time, in order to reproduce the same results, but in a shorter time interval. Such shortening is of fundamental importance because, due to the adiabatic process occurring slowly, it makes the system subject to caused effects such as decoherence, external noise and even transitions between the hamiltonian eigenstates. In this thesis we study some of these STA methods, in particular the time-rescaling method in which we make an illustration in the cases of the parametric harmonic oscillator and in the population inversion in a two-level system, where for the latter case we perform an analysis of the stability of the method. We also developed a new STA proposal called the tunable parameters method, where, through a term added to the reference Hamiltonian, it is possible to accelerate an adiabatic dynamics. Both the tunable parameters and the time-rescaling methods did not require any information about the instantaneous eigenstates of the reference Hamiltonian. To illustrate this new approach, we consider the parametric harmonic oscillator and spin inversion scenarios.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAtalhos para a adiabaticidade (APA) são protocolos que aceleram uma dinâmica quântica adiabática, que por definição são dinâmicas que demandam um tempo longo de evolução, de modo a reproduzir os mesmos resultados, mas, em um intervalo de tempo mais curto. Tal encurtamento é de fundamental importância pois, devido o processo adiabático ocorrer de modo lento, torna o sistema sujeito a efeitos indesejados como a decoerência, ruídos externos e até mesmo transições entre os autoestados do hamiltoniano. Nesta tese estudamos alguns desses métodos de APA, em especial o método de reescalonamento temporal em que fazemos a ilustração nos casos do oscilador harmônico paramétrico e na inversão de população em um sistema de dois níveis, onde para este último caso realizamos uma análise da estabilidade do método. Desenvolvemos também uma nova proposta de APA denominada de método de parâmetros ajustáveis, onde, através de um termo adicionado ao hamiltoniano de referência é possível acelerar uma dinâmica adiabática. Tanto o método dos parâmetros ajustáveis quanto o de reescalonamento temporal não exigem qualquer informação acerca dos autoestados instantâneos do hamiltoniano de referência. Para ilustramos esta nova abordagem consideramos os cenários do oscilador harmônico paramétrico e o da inversão de spin.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBBernardo, Bertúlio de Limahttp://lattes.cnpq.br/0160318195238506França, Ângelo Fernandes da Silva2024-09-20T10:21:05Z2023-08-042024-09-20T10:21:05Z2023-03-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31944porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2024-09-21T06:06:20Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/31944Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:2024-09-21T06:06:20Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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Shortcuts to adiabaticity (STA) are protocols that accelerate adiabatic quantum dynamics, which by definition are dynamics that require a long evolution time, in order to reproduce the same results, but in a shorter time interval. Such shortening is of fundamental importance because, due to the adiabatic process occurring slowly, it makes the system subject to caused effects such as decoherence, external noise and even transitions between the hamiltonian eigenstates. In this thesis we study some of these STA methods, in particular the time-rescaling method in which we make an illustration in the cases of the parametric harmonic oscillator and in the population inversion in a two-level system, where for the latter case we perform an analysis of the stability of the method. We also developed a new STA proposal called the tunable parameters method, where, through a term added to the reference Hamiltonian, it is possible to accelerate an adiabatic dynamics. Both the tunable parameters and the time-rescaling methods did not require any information about the instantaneous eigenstates of the reference Hamiltonian. To illustrate this new approach, we consider the parametric harmonic oscillator and spin inversion scenarios. |
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