Decoherencia en sistemas de espines interactuantes en RMN:
De la caracterización molecular a una transición de fase en la
dinámica cuántica inducida por el ambiente
por Gonzalo Agustín Álvarez
Submitted to the Facultad de Matemáticas, Astronomía y Física in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor in Physics at the Universidad Nacional de Córdoba.
Directora: Prof. Dr. Patricia R. Levstein
Co-director: Prof. Dr. Horacio M. Pastawski
Tribunal de tesis : Prof. Dr. Carlos A. Balseiro, Prof. Dr. Guido A. Raggio, Prof. Dr. Juan Pablo Paz y Prof. Dr. Pablo Serra.
Nuevo!!! Mención de Honor del comite de la Asociación de Física Argentina para el Premio Giambiagi 2009 a la mejor tesis doctoral presentada en Argentina durante los años 2007-2008. Link:http://www.fisica.org.ar/?page_id=637
Resumen
El control de sistemas cuánticos abiertos tiene una relevancia fundamental en campos
que van desde el procesamiento de la información cuántica hasta la nanotecnología.
Típicamente, el sistema cuya dinámica coherente se desea manipular, interactúa con un
ambiente que suavemente degrada su dinámica cuántica. Es así que el entendimiento
preciso de los mecanismos internos de este proceso, llamado decoherencia, es crítico para
el desarrollo de estrategias para el control de la dinámica cuántica.
En esta tesis usamos la ecuación maestra cuántica generalizada de Liouville-von
Neumann para resolver la dinámica de sistemas de muchos espines interactuando con
un baño de espines. También obtuvimos la dinámica de espines dentro del formalismo
de Keldysh. Ambos métodos nos llevaron a idénticas soluciones y juntos nos dieron la
posibilidad de realizar numerosas predicciones que concuerdan con las observaciones de
experimentos de Resonancia Magnética Nuclear. Estos resultados son usados para la
caracterización molecular, el desarrollo de nuevas metodologías numéricas y el control
de la dinámica cuántica en implementaciones experimentales. Pero aún más importante
es el surgimiento de interpretaciones físicas fundamentales de la dinámica cuántica de
sistemas cuánticos abiertos, tales como la manifestación de una transición de fase en la
dinámica cuántica inducida por el ambiente.
Para una versión electrónica de esta tesis por favor presione aquí (archivo PDF 2.7MB) o la puede obtener de arXiv:0705.2350v1
