Estudio de propiedades de sistemas de pocos cuerpos usando medidas de información: sistemas de dos cuerpos y nanoestructuras semiconductoras | Defensa de tesis del doctorado en Física

Director: Dr. Omar OSENDA

Tribunal Especial

Titulares:

Dr. Alejandro FERRON (FACENA - UNNE)

Dra. Ana Paula MAJTEY (FAMAF)

Dr. Raúl Alberto BUSTOS MARUN (FCQ – UNC)

Resumen: Los avances tecnológicos logrados en las últimas décadas, y la aspiración a producir dispositivos que operen en el régimen cuántico para aprovechar sus novedosas propiedades, impulsan el estudio de distintos estados cuánticos. Una posible caracterización de los mismos puede llevarse a cabo a partir del estudio de medidas de información cuánticas y este es el propósito de la tesis. Los estados de interés son estudiados usando algunas medidas conocidas o proponiendo medidas novedosas. Los sistemas físicos estudiados en la tesis se agrupan naturalmente en dos partes. En la primer parte, estudiamos la entropía de entrelazamiento de von Neumann para superposiciones de estados degenerados, que son autoestados del Hamiltoniano del sistema y de una componente del momento angular total del mismo. Para poder caracterizar esta entropía en función del parámetro de superposición del estado, estudiamos su comportamiento en sistemas de una y dos partículas con solución exacta o casi-exacta. Proponemos un criterio que predice la superposición de máxima entropía. La segunda parte se centró en el uso de medidas de información para la caracterización de estados en dos nanoestructuras semiconductoras de gran interés. La estructura de banda y los estados correspondientes de cada nanoestructura fueron obtenidos mediante el método k.p. La primera nanoestructura consiste en un nanohilo semiconductor, en el cual se genera un punto cuántico mediante la aplicación de un campo electrostático o mediante la combinación de distintos materiales semiconductores dentro del nanohilo. En este sistema estudiamos la presencia de resonancias y la posibilidad de ligar estos estados aplicando un campo magnético. Para ello utilizamos como medida la probabilidad de localización de estados dentro del punto cuántico. La segunda nanoestructura es un pozo cuántico de HgTe/CdTe, considerado en el régimen invertido. Este sistema presenta estados de borde helicoidales topológicamente protegidos. Estudiamos la caracterización de los mismos, y su identificación frente al resto de estados del sistema, por medio de distintas entropías: la entropía de espacio real, para distintas bi-particiones del espacio de Hilbert. Proponemos una entropía que logra diferenciar los distintos tipos de estados presentes en el pozo cuántico.