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Sitientibus Série Ciências Físicas

Física Quântica no Espaço de Fase

R. G. G. Amorim

Published Dec 20, 2011• 0 citations
Publisher

Abstract

Apresentamos neste trabalho uma revisão bibliográfica sobre Física Quântica no Espaço de Fase. Neste contexto, enfatizamos o método da função de Wigner, que apresenta aplicações em diversas áreas, ao tempo em que demonstramos a importância do mesmo nos estudos das conexões entre as mecânicas quântica e clássica. Nesse sentido, estudamos as propriedades dafunção de Wigner, definimos o produto-estrela e verificamos algumas de suas propriedades. Ainda no contexto do espaço de fase, apresentamos outras funções distribuições, destacando o papel da função de Husimi.

DOI
10.13102/sscf.v7i.5262

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Inicialmente, os conceitos fundamentais e a problemática básica subjacentes ao Controle de Sistemas Quânticos são apresentados, destacando-se, por exemplo, as questões físicas e dinâmicas envolvidas, os principais tipos e metodologias de controle no contexto quântico, bem como aplicações existentes e potenciais de Controle Quântico, muitas das quais situando-se na vanguarda da Ciência e da Tecnologia. Segue-se uma exposição do arcabouço teórico básico e do formalismo padrão da Mecânica Quântica, tendo em vista prover os elementos necessários à compreensão de sistemas quânticos, sua dinâmica e seu controle. O conceito de Controlabilidade é, então, apresentado no contexto de Sistemas Quânticos. Em seqüência, os fundamentos do Controle Quântico Ótimo são desenvolvidos como uma extensão da Teoria Clássica de Controle Ótimo, apresentando-se exemplos de aplicações. Ao problema da transferência de estados quânticos para um estado-alvo em tempo mínimo é devotada especial atenção, dada sua grande relevância em aplicações tecnológicas de ponta, como em Computação Quântica e Processamento de Informação Quântica. A partir de limitações físicas que são inerentes a qualquer sistema quântico, no tocante ao tempo mínimo necessário para que ocorra uma transição de estados, propõem-se Fatores de Mérito para quantificar a eficiência dos controles quânticos ótimos que minimizam o tempo de transferência de estados. Exemplos de aplicação, estudos teóricos e estudos de casos são levados a cabo para a definição dos Fatores de Mérito associados. Este trabalho termina com estudos relativos a uma possível formulação da Teoria de Controle Quântico Ótimo em termos de Integrais de Trajetória para o tratamento de sistemas quânticos contínuos, em especial, o controle espaço-temporal de partículas quânticas. Um possível emprego do Efeito Aharonov-Bohm é também discutido como estratégia de Controle Quântico.
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