Interferência Fano antissimétrica assistida por um férmion de Majorana

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Quench dynamics and defect production in the Kitaev and extended Kitaev models

We study quench dynamics and defect production in the Kitaev and the extended Kitaev models. For the Kitaev model in one dimension, we show that in the limit of slow quench rate, the defect density n∼1/√τ, where 1/τ is the quench rate. We also compute the defect correlation function by providing an exact calculation of all independent nonzero spin correlation functions of the model. In two dimensions, where the quench dynamics takes the system across a critical line, we elaborate on the results of earlier work [K. Sengupta, D. Sen, and S. Mondal, Phys. Rev. Lett. 100, 077204 (2008)] to discuss the unconventional scaling of the defect density with the quench rate. In this context, we outline a general proof that for a d-dimensional quantum model, where the quench takes the system through a d−m dimensional gapless (critical) surface characterized by correlation length exponent ν and dynamical critical exponent z, the defect density n∼1/τmν/(zν+1). We also discuss the variation of the shape and spatial extent of the defect correlation function with both the rate of quench and the model parameters and compute the entropy generated during such a quenching process. Finally, we study the defect scaling law, entropy generation and defect correlation function of the two-dimensional extended Kitaev model.

Spin-1 Kitaev model in one dimension

We study a one-dimensional version of the Kitaev model on a ring of size N, in which there is a spin S > 1/2 on each site and the Hamiltonian is J Sigma(nSnSn+1y)-S-x. The cases where S is integer and half-odd integer are qualitatively different. We show that there is a Z(2)-valued conserved quantity W-n for each bond (n, n + 1) of the system. For integer S, the Hilbert space can be decomposed into 2N sectors, of unequal sizes. The number of states in most of the sectors grows as d(N), where d depends on the sector. The largest sector contains the ground state, and for this sector, for S=1, d=(root 5+1)/2. We carry out exact diagonalization for small systems. The extrapolation of our results to large N indicates that the energy gap remains finite in this limit. In the ground-state sector, the system can be mapped to a spin-1/2 model. We develop variational wave functions to study the lowest energy states in the ground state and other sectors. The first excited state of the system is the lowest energy state of a different sector and we estimate its excitation energy. We consider a more general Hamiltonian, adding a term lambda Sigma W-n(n), and show that this has gapless excitations in the range lambda(c)(1)<=lambda <=lambda(c)(2). We use the variational wave functions to study how the ground-state energy and the defect density vary near the two critical points lambda(c)(1) and lambda(c)(2).

Confinement-deconfinement transition and spin correlations in a generalized Kitaev model

We present a spin model, namely, the Kitaev model augmented by a loop term and perturbed by an Ising Hamiltonian, and show that it exhibits both confinement-deconfinement transitions from spin liquid to antiferromagnetic/spin-chain/ferromagnetic phases and topological quantum phase transitions between gapped and gapless spin-liquid phases. We develop a fermionic resonating-valence-bonds (RVB) mean-field theory to chart out the phase diagram of the model and estimate the stability of its spin-liquid phases, which might be relevant for attempts to realize the model in optical lattices and other spin systems. We present an analytical mean-field theory to study the confinement-deconfinement transition for large coefficient of the loop term and show that this transition is first order within such mean-field analysis in this limit. We also conjecture that in some other regimes, the confinement-deconfinement transitions in the model, predicted to be first order within the mean-field theory, may become second order via a defect condensation mechanism. Finally, we present a general classification of the perturbations to the Kitaev model on the basis of their effect on it's spin correlation functions and derive a necessary and sufficient condition, within the regime of validity of perturbation theory, for the spin correlators to exhibit a long-ranged power-law behavior in the presence of such perturbations. Our results reproduce those of Tikhonov et al. [Phys. Rev. Lett. 106, 067203 (2011)] as a special case.

Quantum fidelity for one-dimensional Dirac fermions and two-dimensional Kitaev model in the thermodynamic limit

We study the scaling behavior of the fidelity (F) in the thermodynamic limit using the examples of a system of Dirac fermions in one dimension and the Kitaev model on a honeycomb lattice. We show that the thermodynamic fidelity inside the gapless as well as gapped phases follow power-law scalings, with the power given by some of the critical exponents of the system. The generic scaling forms of F for an anisotropic quantum critical point for both the thermodynamic and nonthermodynamic limits have been derived and verified for the Kitaev model. The interesting scaling behavior of F inside the gapless phase of the Kitaev model is also discussed. Finally, we consider a rotation of each spin in the Kitaev model around the z axis and calculate F through the overlap between the ground states for the angle of rotation eta and eta + d eta, respectively. We thereby show that the associated geometric phase vanishes. We have supplemented our analytical calculations with numerical simulations wherever necessary.

Quantum fidelity for one-dimensional Dirac fermions and two-dimensional Kitaev model in the thermodynamic limit

We study the scaling behavior of the fidelity (F) in the thermodynamic limit using the examples of a system of Dirac fermions in one dimension and the Kitaev model on a honeycomb lattice.We show that the thermodynamic fidelity inside the gapless as well as gapped phases follow power-law scalings, with the power given by some of the critical exponents of the system. The generic scaling forms of F for an anisotropic quantum critical point for both the thermodynamic and nonthermodynamic limits have been derived and verified for the Kitaev model. The interesting scaling behavior of F inside the gapless phase of the Kitaev model is also discussed. Finally, we consider a rotation of each spin in the Kitaev model around the z axis and calculate F through the overlap between the ground states for the angle of rotation η and η + dη, respectively. We thereby show that the associated geometric phase vanishes. We have supplemented our analytical calculations with numerical simulations wherever necessary

Majorana edge modes in the Kitaev model

We study the Majorana modes, both equilibrium and Floquet, which can appear at the edges of the Kitaev model on the honeycomb lattice. We first present the analytical solutions known for the equilibrium Majorana edge modes for both zigzag and armchair edges of a semi-infinite Kitaev model and chart the parameter regimes in which they appear. We then examine how edge modes can be generated if the Kitaev coupling on the bonds perpendicular to the edge is varied periodically in time as periodic delta-function kicks. We derive a general condition for the appearance and disappearance of the Floquet edge modes as a function of the drive frequency for a generic d-dimensional integrable system. We confirm this general condition for the Kitaev model with a finite width by mapping it to a one-dimensional model. Our numerical and analytical study of this problem shows that Floquet Majorana modes can appear on some edges in the kicked system even when the corresponding equilibrium Hamiltonian has no Majorana mode solutions on those edges. We support our analytical studies by numerics for a finite sized system which show that periodic kicks can generate modes at the edges and the corners of the lattice.

Docência em educação a distância: o professor por um fio

O tema Educação à Distância (EAD), com a expansão do uso das tecnologias de informação, faz-se presente na atualidade, através de propostas, debates e ações dos dirigentes da educação. Essa inovação pedagógica passou a ser uma modalidade regular do sistema educacional brasileiro, através da nova Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (Lei 9394/96). Diante da emergência de projetos como o do Consórcio de Educação Superior à Distância do Estado do Rio de Janeiro (CEDERJ) e da enorme polêmica que a introdução desta modalidade de ensino vem provocando, percebe-se a necessidade de discutir e pesquisar as ações e políticas públicas para a democratização da formação profissional e o atendimento às demandas sociais de educação. Elegemos como foco privilegiado o estudo do perfil dos tutores, traçando um paralelo entre a prática destes profissionais e a dos chamados professores presenciais. Nosso objetivo principal é identificar quem são os tutores e quais são as especificidades de seu perfil, incluindo a discussão de fatores como formação, atuação e prática político-pedagógica. Vale destacar que nossos estudos são resultado da experiência e da pesquisa acadêmica, portanto, para fundamentar o presente estudo nos valemos da revisão da literatura pertinente e da observação nas próprias unidades do CEDERJ.

Um fio de água na serra me encanta mais que o mar: o Vale do Paraíba fluminense e as transformações espaciais cafeeiras

O Vale do Paraíba passou por um conjunto de transformações espaciais guiadas pelo cultivo do café para exportação ao longo do século XIX. A história ambiental sugere que a natureza seja integrada à análise histórica elaborada por estudiosos do passado. Neste sentido, busca-se compreender a dinâmica de interação entre sociedade e ambiente natural através das técnicas utilizadas no cultivo do café no Vale do Paraíba fluminense no século XIX, com o objetivo de analisar os elementos que condicionaram o processo de estruturação desse cultivo no Vale, assim como o impacto dele resultante àquele ambiente natural. Procura-se ainda investigar de que maneira indivíduos daquela sociedade se posicionaram frente às técnicas utilizadas e perceberam as dinâmicas promovidas pela cultura cafeeira ao ambiente natural.

Sistema inteligente com entrada e saída remota sem fio.

Este trabalho avalia o desempenho de um controlador fuzzy (tipo Takagi-Sugeno-Kang) quando, utilizando tecnologia sem fio para conectar as entradas e a saída do controlador aos sensores/atuadores, sofre perda das informações destes canais, resultado de perdas de pacotes. Tipicamente são utilizados controladores PID nas malhas de controle. Assim, o estudo realizado compara os resultados obtidos com os controladores fuzzy com os resultados dos controladores PID. Além disso, o trabalho visa estudar o comportamento deste controlador implementado em uma arquitetura microprocessada utilizando números inteiros nos cálculos, interpolação com segmentos de reta para as funções de pertinência da entrada e singletons nas funções de pertinência da saída. Para esse estudo foi utilizado, num ambiente Matlab/Simulink, um controlador fuzzy e o aplicativo True Time para simular o ambiente sem fio. Desenvolvido pelo Departamento de Controle Automático da Universidade de Lund, o True Time é baseado no Matlab/Simulink e fornece todas as ferramentas necessárias para a criação de um ambiente de rede (com e sem fio) virtual. Dado o paradigma de que quanto maior for a utilização do canal, maior a degradação do mesmo, é avaliado o comportamento do sistema de controle e uma proposta para diminuir o impacto da perda de pacotes no controle do sistema, bem como o impacto da variação das características internas da planta e da arquitetura utilizada na rede. Inicialmente são realizados ensaios utilizando-se o controlador fuzzy virtual (Simulink) e, posteriormente, o controlador implementado com dsPIC. Ao final, é apresentado um resumo desses ensaios e a comprovação dos bons resultados obtidos com um controlador fuzzy numa malha de controle utilizando uma rede na entrada e na saída do controlador.

Uma nova métrica para protocolos de roteamento em redes em malha sem fio.

Este trabalho propõe uma nova métrica denominada AP (Alternative Path), a ser utilizada para o cálculo de rotas em protocolos de roteamento em redes em malha sem fio. Esta métrica leva em consideração a interferência causada por nós vizinhos na escolha de uma rota para um destino. O desempenho da métrica AP é avaliado e comparado com o da métrica ETX (Expected Transmission Count) e com o da métrica número de saltos (Hop Count). As simulações realizadas mostram que a métrica AP pode propiciar desempenho superior à rede quando comparada com as outras duas métricas. A métrica AP apresenta melhor desempenho em cenários com maior diversidade de caminhos alternativos.

Determinação de posicionamento de nós roteadores em redes sem fio utilizando redes imunológicas.

A tecnologia sem fio (wireless) vem tomando conta do mundo. A cada dia mais pessoas estão trocando seus equipamentos com fio por equipamentos com a tecnologia wireless. Isso vem crescendo, devido as suas vantagens, tais como: facilidade de instalação e manutenção, redução de tempo de instalação de dispositivos, inexistência de estrutura de cabeamento, economia no custo de projetos, economia em infraestrutura, flexibilidade de configuração de dispositivos, economia no custo de montagem, flexibilidade na alteração de arquiteturas existentes e outros. Por essas facilidades supracitadas a área de automação industrial está também aumentando o seu interesse nessa tecnologia wireless. Nessa área, a segurança, confiabilidade e robustez dos dados são de suma importância. Então, para minimizar os efeitos das interferências geradas nesse meio são usadas técnicas de espalhamento em frequência e topologia em malha ou árvore para transmissão dos dados enviados pelos sensores aos nós roteadores até chegar ao gateway. Sendo assim, o posicionamento dos nós roteadores na rede em malha garantirá a menor influência dessas interferências. Esse trabalho propõe uma ferramenta de posicionamento de nós roteadores intermediários, chamado POSIMNET (Positioning Immune Network Rede Imunológica de Posicionamento), que auxilia o projetista da rede de automação industrial a encontrar a melhor configuração da rede sem fio. O POSIMNET é baseado nas redes imunológicas artificiais, que propõe criar n caminhos quaisquer ou disjuntos para as informações enviadas pelos nós sensores chegarem ao gateway, através da supressão, clonagem e reconfiguração de nós roteadores intermediários. Além disso, o algoritmo também é capaz de atender os critérios de baixo grau de falha e baixo número de retransmissão pelos roteadores. Esses critérios podem ser habilitados individualmente ou combinados com pesos iguais ou diferentes para cada um, a critério do usuário. A ferramenta POSIMNET é formada por dois módulos: (i) Rede Imunológica agrega elementos de dois modelos de redes imunológicas (SSAIS e AiNet); (ii) Campos Potenciais - posiciona os nós roteadores pelos campos potenciais, onde os sensores críticos os atraem enquanto que os obstáculos e outros roteadores os repelem.

Conservação de energia em redes de sensores sem fio.

Esta dissertação tem por objetivo propor algoritmos para conservação de energia de uma rede de sensores sem fio (RSSF) aplicada ao monitoramento de um processo suave f(x , y, t), que depende das coordenadas x e y dos nós sensores, e do tempo t, de forma a aumentar a autonomia da rede. Os algoritmos rodam na camada de aplicação de cada nó, e visam a economia de energia dos nós através do gerenciamento da necessidade de transmissões. Após a primeira amostra transmitida, apenas amostras com uma variação percentual maior do que um dado limiar são transmitidas. Além disso, cada nó pode permanecer inativo (economizando energia) entre essas transmissões. Em RSSfs de salto único, são propostos dois algoritmos: um baseado na fonte, onde cada nó é responsável por todo o processamento e tomada de decisões, e outro baseado no sorvedouro, onde todo o processamento e a tomada de decisões são realizadas pelo sorvedouro. Além disso, uma extensão de algoritmo baseado na fonte é proposta, para RSSFs de múltiplos saltos. Através dos resultados obtidos, observa-se que os algoritmos conseguiram uma redução significativa da quantidade de transmissões, o que leva a um aumento do tempo de vida e o erro na reconstrução do processo é apresentada. Desta forma, pode-se conjugar a relação entre tempo de vida máximo e erro de reconstrução mínimo.

O fio de Ariadne ou os labirintos da memória - um estudo sobre interpretação consecutiva

A Interpretação Consecutiva consiste em ―écouter une information, à se l’approprier mentalement et à la rendre pour un auditoire donné ‖.(LEDERER, 1981:99) Como é evidente, esta operação pressupõe um domínio perfeito e total das línguas utilizadas, mas as operações mentais e cognitivas envolvidas exigem uma formação especial adequada, da qual o conhecimento das línguas é apenas uma parte.