Please use this identifier to cite or link to this item: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6163
Title: Quantum entanglement on magnetic materials and superconducting devices
Authors: Castro, Cleidson Santos de
metadata.dc.contributor.advisor: Reis Junior, Mario de Souza
metadata.dc.contributor.members: Reis Junior, Mario de Souza
Bonagamba, Tito José
Oliveira Junior, Ivan dos Santos
Krhouty, Antonio Zelaquett
Sarandy, Marcelo Silva
Issue Date: 2015
Abstract: In this thesis we present a study of quantum entanglement on magnetic materials and superconducting devices, and we can divide it into two parts. Within the framework of the study of entanglement in molecular magnets, we develop four works. In the first one, we investigate entanglement on compound Na2Cu5Si14O14 and show how the hydrostatic pressure affects entanglement on this compound. In the second and third works, we explore thermal entanglement between spin and angular momentum in a ion rare-earth. In the second one a entanglement witness based on the magnetic susceptibility, which is capable of revealing entanglement between these angular momenta of different nature, is introduced. In the third work we found higher entanglement temperatures than room temperature for promethium and samarium. In the following, in the third work, we use an entanglement witness based on the mean energy and show that the entanglement temperature is found to be thousands of kelvins above room temperature for all light rare earths. In the forth work, we report the use of a dipolar spin thermal system as a quantum channel to perform quantum teleportation. In the second part of this thesis we study the viability of using a superconducting quantum interference device (SQUID) to generate a pair of photons and to transfer entanglement from device to the modes of radiation field. We generate a pair of photons by using a radiation field of a single mode or a coherent state; in both cases we consider that the dynamics of SQUID is such that two of its levels move, i.e., the energies of these levels vary with the time. In addition, the parameters used, such that the coupling constant among the levels and its respective frequencies, are known in the literature. The second viability is the use of this device for transferring entanglement. We consider that the initial state of the system, radiation field plus SQUID, is entangled since two levels of the device are equally populated. This entanglement is transferred to the modes of radiation field corroborate by concurrence
metadata.dc.description.abstractother: Nesta tese, apresentamos um estudo de emaranhamento quântico em materiais magnéticos e dispositivos supercondutores, e podemos dividi-la em duas partes. Na primeira parte, no contexto do estudo de emaranhamento em magnetos moleculares, quatro trabalhos foram desenvolvidos. O primeiro investiga emaranhamento no composto Na2Cu5Si14O14 e mostramos como a pressão hidrostática afeta emaranhamento neste composto. No segundo e terceiro trabalhos, exploramos emaranhamento térmico entre momentos angulares spin e orbital em um íon de terra-rara. No segundo trabalho, introduzimos, então, uma testemunha de emaranhamento baseada na susceptibilidade magnética capaz de revelar emaranhamento entre estes momentos angulares de natureza diferente e encontramos temperatura de emaranhamento acima da temperatura ambiente para Promécio e Samário. No terceiro trabalho, usamos uma testemunha de emaranhamento baseada na energia média e mostramos que a temperatura de emaranhamento é da ordem de grandeza de milhares de kelvins acima da temperatura ambiente para todos os terras-raras leves. No quarto trabalho, reportamos o uso de um sistema composto de dois spins sob interação dipolar como canal quântico para realizar teleporte quântico. Na segunda parte desta tese estudamos a viabilidade de usar um dispositivo supercondutor de interferência quântica (SQUID, da sigla em inglês) para gerar um par de fótons e transferir emaranhamento do dispositivo para os modos do campo de radiação. Geramos um par de fótons usando um campo de radiação de um único modo ou em um estado coerente onde, em ambos casos, consideramos que a dinâmica do SQUID é tal que dois de seus níveis se movem, isto é, suas energias variam com o tempo. Além disso, os parâmetros utilizados, tais como o a constante de acoplamento entre os níveis e suas respectivas frequências, são conhecidos na literatura. A segunda viabilidade é o uso deste dispositivo para transferir emaranhamento. Consideramos que o estado inicial do sistema, campo de radiação mais SQUID, é emaranhado uma vez que dois níveis do dispositivo estão igualmente populados. Este emaranhamento é transferido para os modos do campo de radiação corroborado pela concorrência
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6163
Appears in Collections:PPGF - Teses e Dissertações

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tese-Cleidson-Versão-Final.pdf17.95 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons