Casado Pascual, Jesús2023-12-142023-12-142023-07-06Ledo Antúnez, Á. (2023). Una introducción a la decoherencia cuántica. (Trabajo Fin de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/152510En este Trabajo de Fin de Grado se presenta el concepto de la decoherencia cuántica como fenómeno natural derivado de las interacciones existentes entre el sistema estudiado y el entorno que lo rodea. La comprensión de la decoherencia juega un papel fundamental en el desarrollo de aplicaciones prácticas de cualquier sistema cuántico, siendo el ejemplo más destacado la computación cuántica tan vigente en la actualidad. En la primera sección se proporciona una breve introducción sobre el tema a tratar, además de herramientas básicas para el estudio de la evolución temporal de los sistemas cuánticos, primero para el caso de sistema cerrado y posteriormente extendemos las ideas a los sistemas cuánticos abiertos. En la segunda sección se presenta el formalismo de las ecuaciones maestras, claves en el estudio de la decoherencia. Para ello, se introducen una serie de aproximaciones cuyo motivo es facilitar el estudio de los sistemas cuánticos. Se introduce también el formalismo de Kraus, que nos permite deducir la forma general de la ecuación maestra de Lindblad, con la que se trabaja en múltiples modelos. En la tercera sección se aborda el concepto de decoherencia de forma completamente teórica, y se muestra su carácter puramente cuántico, derivándose exclusivamente de aplicar el formalismo estudiado a un sistema cuántico abierto. En la cuarta y en la quinta sección se estudian dos modelos, el de espín-bosón y el del oscilador armónico. Estos modelos son sencillos y ofrecen buenos resultados de forma analítica, por lo que ilustran a la perfección el fenómeno descrito en las secciones previas en casos prácticos.In this Bachelor’s Thesis the concept of quantum decoherence is presented as a natural phenomenon derived from the existing interactions between the studied system and the surrounding environment. The understanding of the decoherence plays a fundamental role in the development of practical applications of any quantum system, with quantum computation being the most outstanding example nowadays. The first section starts with a brief introduction related to the chosen topic, and a set of basic tools for the study of temporal evolution in quantum systems, firstly treating the case of a closed system and then extending the ideas to open quantum systems. In the second section the master equation formalism is presented, key to the study of decoherence. In that regard, a series of approximations are introduced in order to ease the study of quantum systems. The Kraus formalism is also introduced in this section, which let us deduce the general form of the Lindblad master equation, used in different models. In the third section the concept of decoherence is treated in a completely theoretical way, and its purely quantic nature is shown, derived from the application of the formalism used in open quantum systems. In the fourth and fifth section two models are studied, the spin-boson model and the harmonic oscillator model. These models are simple yet they show good analytical results, so they prefectly illustrate the phenomenon described in previous sections in a practical case.application/pdf50 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess