Estudio de la evolución de estados cuánticos entrelazados: una perspectiva entrópica

Tesista: Lic. César Germán MAGLIONE

Directora: Dra. Ana Paula MAJTEY (FAMAF - UNC)

Tribunal Especial:

Dr. Federico Hernán HOLIK (IFLP - UNLP)

Dr. Héctor Hugo SEGNORILE (FAMAF - UNC)

Dr. Fabián VACA CHÁVEZ FORNASERO (FAMAF – UNC)

Día y hora: lunes 1 de marzo de 2021 - 15:00 hs

Lugar: enlace de meet

Resumen: El concepto de distinguibilidad entre los estados en mecánica cuántica es fundamental y tiene profundas consecuencias en ramas como la computación e información cuántica. Este concepto permite formulaciones claras del principio de incertidumbre tiempo-energía. Además impone cotas al tiempo que necesita un sistema cuántico cerrado para evolucionar desde un estado inicial a un estado ortogonal completamente distinguible en términos de la energía (o su varianza) del sistema. En este trabajo nos centramos en una idea complementaria al tiempo necesario para que el estado de un sistema cuántico evolucione a un estado ortogonal. Introducimos una medida de cantidad de evolución cuántica, aplicable a cualquier estado inicial que evoluciona, definida en términos de la distinguibilidad promedio entre pares de estados del sistema correspondientes a dos instantes diferentes de un intervalo tiempo. Investigamos sus propiedades y mostramos su relación con la entropía lineal de la distribución de energía asociada con el estado cuántico del sistema. Esto nos permite formular un problema variacional entrópico, el cual caracteriza a los estados cuánticos que exhiben la mayor cantidad de evolución dinámica con restricciones para una energía dada. A continuación establecemos una relación entre la cantidad de evolución que experimenta el sistema y las correlaciones cuánticas ---entrelazamiento--- dentro del formalismo de la dinámica cuántica conocido como sin tiempo o timeless, según el cual el entrelazamiento se constituye en un recurso esencial para comprender los orígenes mismos de la evolución dinámica y de la aparición del flujo del tiempo. Encontramos aquí que, el entrelazamiento del sistema compuesto el Universo, U = R+C, donde R es un (sub)sistema, el resto del Universo y C es un reloj, está directa y cuantitativamente relacionado con la distinguibilidad promedio entre los estados del sistema en diferentes instantes. Finalmente, extendemos el formalismo timeless, investigando estados mixtos del sistema compuesto Universo, centrándonos en las relaciones cuantitativas que vinculan el entrelazamiento reloj-sistema con la evolución dinámica emergente experimentada por el sistema.