Quantum dissipation and decoherence in neutrino oscillations
Guilherme Balieiro Gomes
In this dissertation, using Quantum Open Systems we analyze data from KamLAND by using a model that considers neutrino oscillation in two families with the inclusion of the decoherence effect.We review important concepts of usual Quantum Mechanics, such as the superposition principle, coherence, and the measurement problem.We also review the density matrix formalism and we use it to present the theory of Quantum Open Systems, which gives the Lindblad -Kossakowski equation.Vaccum neutrino oscillations are studied using the density matrix formalism, and then the lindblad -Kossakowski equation is used to obtain new equations for the neutrino oscillations in two families, in which we see the inclusion of the decoherence effect Then, we use a ä 2 Test to find limits for the usual oscillation parameters and also for the decoherence parameter which we call Ò.We find evidence in favor of the inclusion of the decoherence effect, since the analysis shows that a zero value for the decoherence parameter Ò is excluded in 68.27% C.L. vi ResumoNessa dissertação, utilizando a Mecânica Quântica de Sistemas Abertos, analisamos dados de KamLAND utilizando um modelo que considera oscilação de neutrinos em duas famílias incluindose o efeito de descoerência quântica.Revisamos conceitos importantes de Mecânica Quântica usual, como o princípio de superposição, coerência quântica, e o problema da medida.Revemos também o formalismo de matriz de densidade e o utilizamos para apresentar a Mecânica Quântica de Sistemas Abertos, da qual obtemos a equação de Lindblad -Kossakowski.Oscilação de neutrinos no vácuo são revisadas utilizando o formalismo de matriz de densidade, e então a equação de Lindblad -Kossakowski é usada para obtermos novas equações para oscilação de neutrinos em duas famílias, onde vemos a inclusão do efeito de descoerência quântica.Então, usamos um teste de ä 2 para obter limites para os parâmetros usuais de oscilação de neutrinos e também para o parâmetro de descoerência, que chamamos de Ò.Encontramos evidências em favor da inclusão do efeito de descoerência quântica , uma vez que nossa análise mostrou que o valor Ò = 0 está excluído em 68,27%C.L. vii AgradecimentosInicialmente quero agradecer aos meus pais, Marcelo e Áurea, e também ' a minha irmã, Caroline, por todo o apoio, amor e paciência durante esses mais de seis anos de Unicamp.Por sempre terem me escutado, tanto nos momentos de crise e de dúvida, quanto nos momentos em que tudo corria bem.Embora nem sempre eu tenha voltado para casa o quanto vocês queriam, e nem sempre eu pude ficar com vocês por mais tempo, saibam que eu amo muito vocês.Agradeço a todos os meus amigos que me acompanharam nesse período aqui, seja durante a graduação, seja durante o mestrado.Em especial, destaco Leandro, Astro, Yuzo, Hideki, Caião, Fabão, Leônidas, Allan, Diego, Naty, Mai, Adriano, Bruno, Rosa, Thaís, Joe, Paola, Marcos, Gira, César e inúmeros outros que tornaram muito mais agradável meu tempo nesta universidade.Agradeço ao Leandro pelas várias horas de estudo que foram importantes durante esse mestrado, além das inúmeras boas conversas que vêm desde antes de entrarmos na Unicamp.Agradeço também a todos os meus amigos de Marília, principalmente ao Fabrício, Zé, Wisk, Lester, Tiago e Danilo, que sem dúvida foram muito importantes nos momentos não acadêmicos.Agradeço a toda a minha família, mas particularmente ' a minha tia Marlene, com quem eu moro há mais de seis anos, e que é uma segunda mãe pra mim, sendo sempre uma ótima companhia, sempre interessada em ouvir sobre o que eu estava estudando ou sobre o que mais eu quisesse conversar.Agradeço ao Prof. Marcelo Guzzo por ter sido um excelente orientador desde minha iniciação científica, sendo sempre uma grande fonte de inspiração pra mim, por seu grande conhecimento e inteligência, por sua paixão pela física que sempre transparece quando conversamos, e também como exemplo em outras áreas, sempre muito correto e preocupado com a formação completa de seus alunos, não somente em física.Agradeço também a todos os demais professores que contribuíram para minha formação, e também aos diversos funcionários da Unicamp que me auxiliaram direta ou indiretamente, e que assim, foram parte importante desse meu período como aluno da Unicamp.Agradeço ao César, não só pelas agradabilíssimas conversas sobre filosofia e os mais variados assuntos, mas também pelas ajudas nas disciplinas, na preparação para o Pré-Requisito, e em muitas outras atividades acadêmicas.Agradeço também ao Mateus Carneiro pela ajuda com o Fortran, ao Felipe Penha pela ajuda com as curvas de Confidence Level, ao Pedro Pasquini pela ajuda na preparação para o Pré-Requisito e com outras dúvidas, ao Zavanin, que sempre esteve disposto a me ajudar com dúvidas em geral, ao Yuzo pela ajuda com o Latex, ao Adriano e ao Bruno pela ajuda com outros gráficos.Agradeço ao Roberto pelas diversas discussões, ajudas, explicações, sugestões de referências,ixList of Tables 4.1 Characteristic values of 𝐿 and 𝐸 for various neutrino sources and experiments and the corresponding ranges of Δ𝑚 2 to which they can be most sensitive. . . . . . . . .5.1 Best-Fit Results: Original Program . . . . . . .
•May 29, 2014•0 citations