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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-2503-5483
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Aplicações da dinâmica de portadores de cargas em semicondutores como sistemas quânticos abertos
Alternate title (s): Applications of charge carrier dynamics in semiconductors as open quantum systems
Author: Santos, Jefferson Lira
First Advisor: Torre, Liliana Sanz de la
First coorientator: Milla, Augusto Miguel Alcalde
First member of the Committee: Andrade, Acácio Aparecido de Castro
Second member of the Committee: Souza, Fabrício Macedo de
Third member of the Committee: Villas-Bôas, Celso Jorge
Fourth member of the Committee: Fanchini, Felipe Fernandes
Summary: O comportamento dinâmico dos sistemas quânticos abertos desempenha um papel fundamental em muitas aplicações da mecânica quântica. Exemplos de aplicações incluem problemas como a perda de coerência quântica induzida pelo meio, a relaxação em sistemas de muitos corpos, o transporte quântico, a química quântica, a informação quântica, dentre outros. Em estreita analogia com um processo estocástico markoviano clássico, a interação de um sistema quântico aberto com um ambiente ruidoso é muitas vezes modelada, fenomenologicamente, por meio de um superoperador gerador independente do tempo na forma de Lindblad, que descreve tipicamente uma dinâmica de perda irreversível de características quânticas. Aqui, particularmente, estamos interessados em sistemas onde portadores de carga em dispositivos semicondutores estão acoplados a um ambiente térmico ruidoso. Neste contexto, apresentamos nossos estudos de dois problemas: as caraterísticas da conversão fotovoltaica de uma molécula de pontos quânticos acoplada com um reservatório fonônico, sob a ação de radiação térmica, e a formação de estados quânticos de luz em nanocavidades acopladas com pontos quânticos. No segundo problema investigamos a transição quântico- clássico em estados de superposição mesoscópicas do campo no interior da nanocavidade e posteriormente exploramos a ação de uma engenharia de ambiente sobre tais estados.
Abstract: The dynamic behavior of open quantum systems plays a fundamental role in many quantum mechanical applications. Examples of applications include problems such as mediuminduced loss of quantum coherence, relaxation in many-body systems, quantum transport, quantum chemistry, quantum information, among others. In close analogy to a classical Markovian stochastic process, the interaction of an open quantum system with a noisy environment is often phenomenologically modeled by means of a time-independent generator superoperator in the form of Lindblad, which typically describes an irreversible loss dynamics of quantum features. Here, particularly, we are interested in systems where charge carriers in semiconductor devices are coupled to a noisy thermal environment. In this context, we present our studies of two problems: the characteristics of the photovoltaic conversion of a quantum dot molecule coupled to a phononic reservoir, under the action of thermal radiation, and the formation of quantum states of light in nanocavities coupled with quantum dots. In the second problem we investigate the quantum-classical transition in mesoscopic superposition states of the field inside the nanocavity and further explore the action of an environmental engineering on such states.
Keywords: Sistemas quânticos abertos
Nanoestruturas semicondutoras
Fotocélulas
Transição quântico-clássico
Reservatórios
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Quote: LIRA, Jefferson. Aplicações da dinâmica de portadores de cargas em semicondutores como sistemas quânticos abertos. 2024. 135 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.523 .
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.523
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32830
Date of defense: 30-Aug-2021
Appears in Collections:TESE - Física

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