Dissertations / Theses on the topic 'Density matrices'
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1
Rodríguez, Mayorga Mauricio. "Reduced density matrices: development and chemical applications." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2018. http://hdl.handle.net/10803/664261.
Full textAbstract:
In this thesis, we focused on the alternative methodologies that are based on the reconstruction of density matrices. While in DFT several benchmarks can be found in the literature, for the rest of alternative methodologies there were not any comprehensive benchmarks where the quality of the approximated reduce density matrices (RDMs) were analyzed. Thus, in this thesis, we have performed an exhaustive benchmark for the approximations available in the literature that reconstruct the 2- and 3-order RDMs.
RDMs provide access to physical magnitudes as the intracule probability density (IPD). Actually, the radial IPD can be measured experimentally from X-Ray scattering; hence we focused on a deep understanding of this magnitude and, to that end, we analyzed the evolution of the radial IPD in isolated atoms and in the bond formation process. Finally, since RDMs also provide means to evaluate the bond order, we characterized the so-called harpoon mechanismEn esta tesis, nos enfocamos en metodologías alternativas que se basan en la reconstrucción de matrices de densidad. Mientras que en DFT varias calibraciones se pueden encontrar en la literatura, para el resto de metodologías alternativas no hay ninguna calibración donde la calidad de la matrices sea analizada. Por lo tanto, en esta tesis, desarrollamos una calibración exhaustiva para las aproximaciones disponibles en la literatura que reconstruyen matrices de orden 2 y 3. Las matrices densidad proporcionan acceso a magnitudes físicas como la densidad de probabilidad intracular (IPD). Nos centramos en una comprensión profunda de esta magnitud y, para ese fin, analizamos la evolución del IPD radial en átomos aislados y en el proceso de formación de enlaces. Finalmente, desde las matrices densidad también podemos evaluar el orden de los enlaces, y lo usamos para caracterizar el llamado mecanismo de arpón
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Overy, Catherine Mary. "Reduced density matrices and stochastic quantum chemistry." Thesis, University of Cambridge, 2014. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.708241.
Full text
3
Scholz, Timothy Theodore. "Density matrix theory of diatomic molecules." Title page, contents and summary only, 1989. http://web4.library.adelaide.edu.au/theses/09SM/09sms368.pdf.
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4
Rubensson, Emanuel. "Sparse Matrices in Self-Consistent Field Methods." Licentiate thesis, Stockholm : KTH Biotechnology, 2006. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4219.
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5
Yam, Chi-yung, and 任志勇. "Linear-scaling time-dependent density functional theory." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2003. http://hub.hku.hk/bib/B31246199.
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6
Schäfer-Bung, Boris, and Mathias Nest. "Correlated dynamics of electrons with reduced two-electron density matrices." Universität Potsdam, 2008. http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2010/4177/.
Full textAbstract:
We present an approach to the correlated dynamics of many-electron systems. We show, that the twoelectron reduced density matrix (2RDM) can provide a suitable description of the real time evolution of a system. To achieve this, the hierarchy of equations of motion must be truncated in a practical way. Also, the
computational effort, given that the 2RDM is represented by products of two-electron determinants, is discussed, and numerical model calculations are presented.
7
Liang, Wanzhen. "Localized-denisty-matrix method and its application to nano-size systems." Hong Kong : University of Hong Kong, 2001. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B22718771.
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8
Fung, Russell. "Trajectory calculation in an electrostatic positron beam using a reformulated extended charge density model /." Hong Kong : University of Hong Kong, 1998. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B20567017.
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9
Raynal, Philippe. "Unambiguous state discrimination of two density matrices in quantum information theory." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=981136737.
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10
Clin, Lucien Cyril. "Cholesky decomposed density matrices in laplace transform Møller-Plesset perturbation theory." Diss., lmu, 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:19-152656.
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11
Minor, Bill. "Density matrix renormalization group study of the enhanced hole-hopping model of high temperature superconductivity /." *McMaster only, 1996.
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12
Ng, Man-fai, and 吳文暉. "Studies of the excited states of poly (p-phenylenevinylene) (PPV) derivatives and the light harvesting system II." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2003. http://hub.hku.hk/bib/B31244658.
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13
馮德操 and Russell Fung. "Trajectory calculation in an electrostatic positron beam using a reformulated extended charge density model." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 1998. http://hub.hku.hk/bib/B31220836.
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14
梁万珍 and Wanzhen Liang. "Localized-denisty-matrix method and its application to nano-size systems." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2001. http://hub.hku.hk/bib/B31242042.
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15
Friedrich, Oliver [Verfasser], and Ralf [Akademischer Betreuer] Bender. "Statistical properties of the cosmic density field beyond 2-point statistics : covariance matrices and density split statistics / Oliver Friedrich ; Betreuer: Ralf Bender." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2018. http://d-nb.info/1178323749/34.
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Friedrich, Oliver Verfasser], and Ralf [Akademischer Betreuer] [Bender. "Statistical properties of the cosmic density field beyond 2-point statistics : covariance matrices and density split statistics / Oliver Friedrich ; Betreuer: Ralf Bender." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2018. http://d-nb.info/1178323749/34.
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17
Waller, Mark Paul. "Experimental and theoretical studies of the electron distribution in weak molecular interactions." Thesis, The University of Sydney, 2006. https://hdl.handle.net/2123/28058.
Full textAbstract:
This thesis has contributed to understanding of weak molecular interactions via a study of
the experimental and theoretical electron density (ED). Single crystal neutron and X-ray
diffraction experiments have enabled experimental quantification of a range of weak interand
intramolecular interactions in a series of biologically important molecules.
Complementary high level quantum chemical calculations have also been carried out on all
systems, and the results have been critically compared with the experimental data, often
using ‘Atoms-in-Molecules’ quantum theory.
This thesis presents a new method for the analysis of X-ray diffraction experiments within a
molecular orbital framework. This method enables quantum operators to be applied to an
experimentally-derived density matrix. In Chapter 2 the method is developed, validated and
applied to scattering data for two molecular crystals.
Chapter 3 reports a careful analysis of hybrid density functional methods for the modelling
of aromatic n-rt stacking interactions. This was achieved Via critical comparison with some
powerful ab initio methods, and exhaustive validation was performed on both chemically
and biologically interesting aromatic awn stacked complexes. A useful linear correlation is
developed for representing the interaction energy of rc-stacked systems using electron
density critical point data.
Chapter 4 presents two experimental electron density studies using the tried-and-tested
multipole model for two molecular crystals containing O—H...O and O—N...O hydrogen
bonds: (Z)-N-methyl-C-phenylnitrone and 9-ethynly-9-fluorenol.
A separate study of cholesterol derivatives in Chapter 5 presents calculated gas—phase
electrostatic moments was used to interpret experimental data on the same molecules
embedded in lipid membranes.
In Chapter 6, halogen-halogen interactions are investigated in an experimental electron
density study of two perfluorinated isomorphs. The same intermolecular interactions are also
analysed using second order perturbation theory.
In Appendix 7.2 the experimental electron density study of two isomeric complexes of
ternary Co(III) with aromatic amino acids is presented. The interaction energy of the 313-317
and N-H...:t intramolecular interactions is estimated. The combined experimental and
theoretical study has provided valuable insight into atomic transferability using the
multipole model.
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Dianzinga, Mamy Rivo. "N-representable density matrix perturbation theory." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0285/document.
Full textAbstract:
Alors que les approches standards de résolution de la structure électronique présentent un coût de calcul à la puissance 3 par rapport à la complexité du problème, des solutions permettant d’atteindre un régime asymptotique linéaire,O(N), sont maintenant bien connues pour le calcul de l'état fondamental. Ces solutions sont basées sur la "myopie" de la matrice densité et le développement d'un cadre théorique permettant de contourner le problème aux valeurs propres. La théorie des purifications de la matrice densité constitue une branche de ce cadre théorique. Comme pour les approches de type O(N) appliquées à l'état fondamental,la théorie des perturbations nécessaire aux calculs des fonctions de réponse électronique doit être révisée pour contourner l'utilisation des routines coûteuses.L'objectif est de développer une méthode robuste basée uniquement sur la recherche de la matrice densité perturbée, pour laquelle seulement des multiplications de matrices creuses sont nécessaires. Dans une première partie,nous dérivons une méthode de purification canonique qui respecte les conditions de N-representabilité de la matrice densité à une particule. Nous montrons que le polynôme de purification obtenu est auto-cohérent et converge systématiquement vers la bonne solution. Dans une seconde partie, en utilisant une approche de type Hartree-Fock, nous appliquons cette méthode aux calculs des tenseurs de réponses statiques non-linéaires pouvant être déterminés par spectroscopie optique. Au delà des calculs à croissance linéaire réalisés, nous démontrons que les conditions N-representabilité constituent un prérequis pour garantir la fiabilité des résultatsWhereas standard approaches for solving the electronic structures present acomputer effort scaling with the cube of the number of atoms, solutions to overcomethis cubic wall are now well established for the ground state properties, and allow toreach the asymptotic linear-scaling, O(N). These solutions are based on thenearsightedness of the density matrix and the development of a theoreticalframework allowing bypassing the standard eigenvalue problem to directly solve thedensity matrix. The density matrix purification theory constitutes a branch of such atheoretical framework. Similarly to earlier developments of O(N) methodology appliedto the ground state, the perturbation theory necessary for the calculation of responsefunctions must be revised to circumvent the use of expensive routines, such asmatrix diagonalization and sum-over-states. The key point is to develop a robustmethod based only on the search of the perturbed density matrix, for which, ideally,only sparse matrix multiplications are required. In the first part of this work, we derivea canonical purification, which respects the N-representability conditions of the oneparticledensity matrix for both unperturbed and perturbed electronic structurecalculations. We show that this purification polynomial is self-consistent andconverges systematically to the right solution. As a second part of this work, we applythe method to the computation of static non-linear response tensors as measured inoptical spectroscopy. Beyond the possibility of achieving linear-scaling calculations,we demonstrate that the N-representability conditions are a prerequisite to ensurereliability of the results
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Clin, Lucien Cyril [Verfasser], and Christian [Akademischer Betreuer] Ochsenfeld. "Cholesky decomposed density matrices in laplace transform Møller-Plesset perturbation theory / Lucien Cyril Clin. Betreuer: Christian Ochsenfeld." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2012. http://d-nb.info/1030475377/34.
Full text
20
Sushma, Kumari. "Topics in random matrices and statistical machine learning." Kyoto University, 2018. http://hdl.handle.net/2433/235047.
Full text
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Michaïl, Alkéos. "Eigenvalues and eigenvectors of large matrices under random perturbations." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCB214.
Full textAbstract:
La présente thèse est consacrée à l’étude de l’effet d’une perturbation sur le spectre d’une matrice hermitienne perturbée par une matrice aléatoire de petite norme opérateur et dont les entrées dans la base propre de la première matrice sont indépendantes, centrées et possèdent un profil de variance. Ceci est réalisé au travers de développements perturbatifs de divers types des lois spectrales des grandes matrices perturbées considérées. Dans un premier temps, nous démontrons différents développements perturbatifs de la mesure spectrale empirique dans les cas du régime perturbatif et du régime semi-perturbatif et mettons en évidence des modèles heuristiques bien connus en physique, comme la transition entre les régimes semi-perturbatifs et perturbatifs. Dans un deuxième temps, nous proposons une étude approfondie du régime semi-perturbatif et prouvons le fait nouveau que ce régime peut être décomposé en un nombre infini de sous-régimes. Enfin, nous démontrons, au travers d’un développement perturbatif des mesures spectrales associées à un vecteur donné, un développement perturbatif des coordonnées des vecteurs propres des matrices perturbées que nous considéronsThe present thesis is devoted to the study of the effect of a perturbation on the spectrum of a Hermitian matrix by a random matrix with small operator norm and whose entries in the eigenvector basis of the first one were independent, centered and with a variance profile. This is carried out through perturbative expansions of various types of spectral laws of the considered perturbed large matrices. First, we demonstrate different perturbative expansions of the empirical spectral measure in the cases of the perturbative regime and the semi-perturbative regime and highlight well known heuristic patterns in Physics, as the transition between semi-perturbative and perturbative regimes. Secondly, we provide a thorough study of the semi-perturbative regime and prove the new fact that this regime could be decomposed into infinitely many sub-regimes. Finally, we prove, through a perturbative expansion of spectral measures associated to the state defined by a given vector, a perturbative expansion of the coordinates of the eigenvectors of the perturbed matrices
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Price, Aiden K. "Improved constructions of low-density parity-check codes." Thesis, Queensland University of Technology, 2019. https://eprints.qut.edu.au/128373/1/Aiden_Price_Thesis.pdf.
Full textAbstract:
There is an ongoing need to improve the efficiency and error-correcting performance of error correcting codes, which are widely used to enhance accuracy when retrieving or communicating information. This research investigates several potential improvements to a high-performing class of error correcting codes known as low-density parity-check (LDPC) codes. The results presented here further the known literature surrounding a specific class of functions (Alltop functions). Additionally, this work demonstrates ways of manipulating existing LDPC code constructions using relaxed difference sets to provide constructions with far more flexible code parameters. These constructions have competitive performance when compared to relevant modern codes.
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Paulino, Neto Romain. "Développement et application de méthodes corrélées pour la description de systèmes moléculaires." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066216/document.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèse se sont concentrés sur le développement, l'implémentation et l'application de différents types de méthodes quantiques prenant la corrélation électronique en compte, dans le but de fournir des outils performants pour la description de systèmes moléculaires à l'état fondamental et excité. La méthode dite DMRG (Density Matrix Renormalization Group) a été étudiée et un logiciel correspondant a été développé en FORTRAN. Cette méthode permet de limiter le nombre d'états électroniques à prendre en compte, ce qui fait gagner du temps de calcul, tout en assurant une précision des résultats du même ordre que celle fournie par les toutes meilleures méthodes post-Hartree-Fock actuelles. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons utilisé une autre méthode : la DFT (Density Functional Theory). Une étude théorique a été effectuée sur deux fonctionnelles à séparation de portée (HISS-A et -B) afin d'évaluer dans quelle mesure ces fonctionnelles, développées au départ pour l'étude des systèmes métalliques, pouvaient être appliquées à la description de l'état fondamental et excité de systèmes moléculaires hautement conjugués. Nous avons également utilisé la DFT afin de modéliser et rationaliser le comportement photo-physique d'un composé moléculaire présentant une émission dite " duale ". Nous avons pu ainsi caractériser le comportement complexe de la molécule à l'état excité et expliquer les résultats surprenants qui avaient été observés, en particulier au niveau des spectres d'émission UV et d'excitation de fluorescence. Le phénomène d'émission duale observé a ainsi pu être lié à la présence d'un degré de liberté conformationnel important de la moléculeIn the last few years, a lot of energy has been put forward in the area of quantum chemistry to develop new methods, or to improve existing methods, that are able to describe very precisely the electronic structure of molecular systems. In this manuscript, a precise overview of such a method (namely the Density Matrix Renormalization Group, DMRG method) is given. A software able to carry out DMRG calculations has indeed been developed from scratch in the laboratory during this thesis. This method can be seen as a post-Hartree-Fock method, in which only the electronic states that are relevant for the correct description of the molecule are kept. In this way, the computational cost remains acceptable, and the results are in line with those given by "exact" methods such as full-CI. Density Functional Theory (DFT) has also been investigated in this work. DFT and TD-DFT calculations have indeed also been carried out. The performances of two middle-range-separated functionals, namely HISS-A and HISS-B, to describe electronic transitions in conjugated molecules have been probed in a theory vs. theory study. Those functionals, which had been first developed for the study of metals, show to be adequate for the correct description of electronic excitations of chromophores and of push-pull molecules. Optical properties of a dual emittor have also been studied using TD-DFT. The dual emission of this molecule has been shown to stem from the presence of two distinct emissive states, respectively of Intramolecular Charge Transfer (ICT) and locally excited (LE) nature. TD-DFT has allowed us to link those two emissive states to two different conformations of the molecule
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Rudberg, Elias. "Quantum Chemistry for Large Systems." Doctoral thesis, Stockholm : Bioteknologi, Kungliga Tekniska högskolan, 2007. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4561.
Full text
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Vizzotto, Juliana Kaizer. "Structuring general and complete quantum computations in Haskell : the arrows approach." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2006. http://hdl.handle.net/10183/13154.
Full textAbstract:
Computaçãao quântica pode ser entendida como transformação da informação codificada no estado de um sistema físico quântico. A idéia básica da computação quântica é codificar dados utilizando bits quânticos (qubits). Diferentemente do bit clássico, o qubit pode existir em uma superposição dos seus estados básicos permitindo o “paralelismo quântico”, o qual é uma característica importante da computação quântica visto que pode aumentar consideravelmente a velocidade de processamento dos algoritmos. Entretanto, tipos de dados quânticos são bastante poderosos não somente por causa da superposição de estados. Existem outras propriedades ímpares como medida e emaranhamento. Nesta tese, nós discutimos que um modelo realístico para computações quânticas deve ser geral com respeito a medidas, e completo com respeito a comunicação entre o mundo quântico e o mundo clássico. Nós, então, explicamos e estruturamos computações quânticas gerais e completas em Haskell utilizando construções conhecidas da área de semântica e linguagens de programação clássicas, como mônadas e setas. Em mais detalhes, esta tese se concentra nas seguintes contribuições. Mônadas e Setas. Paralelismo quântico, emaranhamento e medida quântica certamente vão além do escopo de linguagens funcionais “puras”. Nós mostramos que o paralelismo quântico pode ser modelado utilizando-se uma pequena generalização de mônadas, chamada mônadas indexadas ou estruturas Kleisli. Além disso, nós mostramos que a medida quântica pode ser explicada utilizando-se uma generalização mais radical de mônadas, as assim chamadas setas, mais especificamente, setas indexadas, as quais definimos nesta tese. Este resultado conecta características quânticas “genéricas” e “completas” `a construções semânticas de linguagens de programação bem fundamentadas. Entendendo as Interpretações da Mecânica Quântica como Efeitos Computacionais. Em um experimento hipotético, Einstein, Podolsky e Rosen demonstraram algumas consequências contra-intuitivas da mecânica quântica. A idéia básica é que duas partículas parecem sempre comunicar alguma informação mesmo estando separadas por uma distância arbitrariamente grande. Existe muito debate e muitos artigos sobre esse tópico, mas é interessante notar que, como proposto por Amr Sabry, essas características estranhas podem ser essencialmente modeladas por atribuições a variáveis globais. Baseados nesta idéia nós modelamos este comportamento estranho utilizando noções gerais de efeitos computacionais incorporados nas noções de mônadas e setas. Provando Propriedades de Programas Quânticos Utilizando Leis Algébricas. Nós desenvolvemos um trabalho preliminar para fazer provas equacionais sobre algoritmos quânticos escritos em uma sublinguagem pura de uma linguagem de programação funcional quântica, chamada QML.Quantum computation can be understood as transformation of information encoded in the state of a quantum physical system. The basic idea behind quantum computation is to encode data using quantum bits (qubits). Differently from the classical bit, the qubit can be in a superposition of basic states leading to “quantum parallelism”, which is an important characteristic of quantum computation since it can greatly increase the speed processing of algorithms. However, quantum data types are computationally very powerful not only due to superposition. There are other odd properties like measurement and entangled. In this thesis we argue that a realistic model for quantum computations should be general with respect to measurements, and complete with respect to the information flow between the quantum and classical worlds. We thus explain and structure general and complete quantum programming in Haskell using well known constructions from classical semantics and programming languages, like monads and arrows. In more detail, this thesis focuses on the following contributions. Monads and Arrows. Quantum parallelism, entanglement, and measurement certainly go beyond “pure” functional programming. We have shown that quantum parallelism can be modelled using a slightly generalisation of monads called indexed monads, or Kleisli structures. We have also build on this insight and showed that quantum measurement can be explained using a more radical generalisation of monads, the so-called arrows, more specifically, indexed arrows, which we define in this thesis. This result connects “generic” and “complete” quantum features to well-founded semantics constructions and programming languages. Understanding of Interpretations of QuantumMechanics as Computational Effects. In a thought experiment, Einsten, Podolsky, and Rosen demonstrate some counter-intuitive consequences of quantum mechanics. The basic idea is that two entangled particles appear to always communicate some information even when they are separated by arbitrarily large distances. There has been endless debate and papers on this topic, but it is interesting that, as proposed by Amr Sabry, this strangeness can be essentially modelled by assignments to global variables. We build on that, and model this strangeness using the general notions of computational effects embodied in monads and arrows. Reasoning about Quantum Programs Using Algebraic Laws. We have developed a preliminary work to do equational reasoning about quantum algorithms written in a pure sublanguage of a functional quantum programming language, called QML.
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Baydemir, Tuncay. "Effect Of Natural Polysaccharides On The Integrity And Texture Of Sugar Based Matrices In Three Dimensional Printing." Master's thesis, METU, 2003. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/4/1045392/index.pdf.
Full textAbstract:
Three dimensional printing (3DP) is one of the most important solid freeform
fabrication (SFF) methods that can produce any material with desired 3D
shape by using suitable powder-binder formulations. It differs from the standard
molding operations in that it can produce a complicated shapes by a software
driven instrument in a laminated fashion and the cost is lower. This method can be applied in a very wide area including drug release operations, biomaterial
production especially for bone fixation, prototype production for all purposes,
wound dressing etc. It can also be used in obtaining edible objects by using natural polysaccharides with water based binders.
In this study, it is aimed to understand the gelling behaviour of some of the
gelling materials, which are alginates, pectins and carageenans, and effect of
various factors on the production of confectionary objects by means of 3DP
process. Effect of multivalent cations, especially Ca2+ ion, on the gelling behaviour of these materials are investigated. The egg-box structure obtained between the polymer segments increases the water holding capacity of the materials and much more chewy structures can be obtained. The molecular changes are followed by
Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR). In 3DP applications, the
composition of powder and binder, pH, temperature, relative humidity (RH) and
machine parameters are important factors affecting the texture of the final object.
The texture of the produced specimens is examined by using a texture analyzer and maximum force values are given as g/cm at failure. Alginate and carrageenans are found to be more effective in obtaining chewy textures with Ca2+ ion content in sugar based matrices and optimization of machine parameters are performed to
obtain a higher resolution on the specimens.
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Burow, Asbjörn Manfred. "Methoden zur Beschreibung von chemischen Strukturen beliebiger Dimensionalität mit der Dichtefunktionaltheorie unter periodischen Randbedingungen." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2011. http://dx.doi.org/10.18452/16415.
Full textAbstract:
Die vorliegende Arbeit ist ein Beitrag auf dem Gebiet der theoretischen Chemie und beschäftigt sich mit der Entwicklung effizienter Berechnungsmethoden für die Elektronendichte und die Energie des Grundzustands molekularer und periodischer Systeme im Rahmen der Kohn-Sham-Dichtefunktionaltheorie (Kohn-Sham-DFT) und unter Verwendung von lokalen Basisfunktionen. Im Vordergrund steht dabei die einheitliche Beschreibung von Molekülen und ausgedehnten Systemen beliebiger Periodizität (zum Beispiel Volumenkristalle, dünne Filme und Polymere) mit einfachen Algorithmen bei einem hohen Maß an numerischer Genauigkeit und Recheneffizienz. Dafür hat der Verfasser bewährte molekulare Simulationsmethoden in neuartiger Form auf periodische Randbedingungen erweitert und zu einer vollständigen DFT-Methode vereint. Von diesen Methoden ist das völlig neue Konzept für die RI-Methode (resolution of identity, Zerlegung der Einheit), die auf den Coulomb-Term angewendet wird, die Schlüsseltechnologie in dieser Arbeit. Ein Merkmal der Methode ist, dass sie ausschließlich im direkten Raum arbeitet. Neben der RI-Methode wurden weitere methodische Ansätze entwickelt werden, um eine gute Speicher- und Zeiteffizienz der gesamten DFT-Methode zu gewährleisten. Dazu gehören die Komprimierung der speicherintensiven Dichte- und Kohn-Sham-Matrizes und die numerische Integration des Austausch-Korrelationsterms durch die Anwendung eines adaptiven, numerischen Integrationsschemas. Die vorgestellten Methoden werden zum Prototypen eines RI-DFT-Programms zusammengefügt. Dieses Programm ermöglicht die Berechnung von single point-Energien am Gamma-Punkt für Systeme mit abgeschlossenen Schalen. Anhand von Berechnungen werden die numerische Genauigkeit und Effizienz bewertet. Das Programm bildet die Basis für ein effizientes und leistungsfähiges DFT-Programm, das Moleküle und periodische Systeme methodisch einheitlich und numerisch genau behandelt.This work contributes to the field of theoretical chemistry and is aimed at the development of efficient methods for computation of the electron density and the energy belonging to the ground state of molecular and periodic systems. It is based on the use of Kohn Sham density functional theory (Kohn Sham DFT) and local basis functions. In this scope, the molecular and the periodic systems of any dimensionality (e.g., bulk crystals, thin films, and polymers) are treated on an equal footing using methods which are easy to implement, numerically accurate, and highly efficient. For this, the author has augmented established methods of molecular simulations for their use with periodic boundary conditions applying novel techniques. These methods have been combined to a complete DFT method. Among these methods, the innovative approach for the RI (resolution of identity) method applied to the Coulomb term represents the key technology of this work. As a striking feature, this approach operates exclusively in real space. Although the RI method is the chief ingredient, the development of further methods is required to achieve overall efficiency for the consumption of storage and time. One of these methods is used to compress the density and Kohn Sham matrices. Moreover, numerical integration of the exchange-correlation term has been improved applying an adaptive numerical integration scheme. The methods presented in this thesis are combined to the prototype of an RI-DFT program. Using this program single point energies on the gamma point can be calculated for systems with closed shells. Calculations have been performed and the results are used to assess the accuracy and efficiency achieved. This program forms the foundation of an efficient and competitive DFT code. It works numerically accurate and treats molecules and periodic systems on an equal footing.
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Atas, Yasar Yilmaz. "Quelques aspects du chaos quantique dans les systèmes de N-corps en interaction : chaînes de spins quantiques et matrices aléatoires." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112221/document.
Full textAbstract:
Mon travail de thèse est consacré à l’étude de quelques aspects de la physique quantique des systèmes quantiques à N corps en interaction. Il est orienté vers l’étude des chaînes de spins quantiques. Je me suis intéressé à plusieurs questions relatives aux chaînes de spins quantiques, du point de vue numérique et analytique à la fois. J'aborde en particulier les questions relatives à la structure des fonctions d'onde, la forme de la densité d'états et les propriétés spectrales des Hamiltoniens de chaînes de spins. Dans un premier temps, je présenterais très rapidement les techniques numériques de base pour le calcul des vecteurs et valeurs propres des Hamiltonien de chaînes de spins. Les densités d’états des modèles quantiques constituent des quantités importantes et très simples qui permettent de caractériser les propriétés spectrales des systèmes avec un grand nombre de degrés de liberté. Alors que dans la limite thermodynamique, les densités d'états de la plupart des modèles intégrables sont bien décrites par une loi gaussienne, dans certaines limites de couplage de la chaîne de spins au champ magnétique et pour un nombre de spins N fini sur la chaîne, on observe l’apparition de pics dans la densité d’états. Je montrerais que la connaissance des deux premiers moments du Hamiltonien dans le sous-espace dégénéré associé à chaque pics donne une bonne approximation de la densité d’états. Dans un deuxième temps je m'intéresserais aux propriétés spectrales des Hamiltoniens de chaînes de spins quantiques. L’un des principal résultats sur la statistique spectrale des systèmes quantiques concerne le comportement universel des fluctuations des mesures telles que l’espacement entre valeurs propres consécutives. Ces fluctuations sont bien décrites par la théorie des matrices aléatoires mais la comparaison avec les prédictions de cette théorie nécessite généralement une opération sur le spectre du Hamiltonien appelée unfolding. Dans les problèmes quantiques de N corps, la taille de l’espace de Hilbert croît généralement exponentiellement avec le nombre de particules, entraînant un manque de données pour pouvoir faire une statistique. Ces limitations ont amené l’introduction d’une nouvelle mesure se passant de la procédure d’unfolding basée sur le rapport d’espacements successifs plutôt que les espacements. En suivant l’idée du “surmise” de Wigner pour le calcul de la distribution de l’espacement, je montre comment calculer une approximation de la distribution du rapport d’espacements dans les trois ensembles gaussiens invariants en faisant le calcul pour des matrices 3x3. Les résultats obtenus pour les différents ensembles de matrices aléatoires se sont révélés être en excellent accord avec les résultats numériques. Enfin je m’intéresserais à la structure des fonctions d’ondes fondamentales des modèles de chaînes de spins quantiques. Les fonctions d’onde constituent, avec le spectre en énergie, les objets fondamentaux des systèmes quantiques : leur structure est assez compliquée et n’est pas très bien comprise pour la plupart des systèmes à N corps. En raison de la croissance exponentielle de la taille de l’espace de Hilbert avec le nombre de particules, l’étude des vecteurs propres est une tâche très difficile, non seulement du point de vue analytique mais aussi du point de vue numérique. Je démontrerais en particulier que l’état fondamental de tous les modèles que nous avons étudiés est multifractal avec en général une dimension fractale non trivialeMy thesis is devoted to the study of some aspects of many body quantum interacting systems. In particular we focus on quantum spin chains. I have studied several aspects of quantum spin chains, from both numerical and analytical perspectives. I addressed especially questions related to the structure of eigenfunctions, the level densities and the spectral properties of spin chain Hamiltonians. In this thesis, I first present the basic numerical techniques used for the computation of eigenvalues and eigenvectors of spin chain Hamiltonians. Level densities of quantum models are important and simple quantities that allow to characterize spectral properties of systems with large number of degrees of freedom. It is well known that the level densities of most integrable models tend to the Gaussian in the thermodynamic limit. However, it appears that in certain limits of coupling of the spin chain to the magnetic field and for finite number of spins on the chain, one observes peaks in the level density. I will show that the knowledge of the first two moments of the Hamiltonian in the degenerate subspace associated with each peak give a good approximation to the level density. Next, I study the statistical properties of the eigenvalues of spin chain Hamiltonians. One of the main achievements in the study of the spectral statistics of quantum complex systems concerns the universal behaviour of the fluctuation of measure such as the distribution of spacing between two consecutive eigenvalues. These fluctuations are very well described by the theory of random matrices but the comparison with the theoretical prediction generally requires a transformation of the spectrum of the Hamiltonian called the unfolding procedure. For many-body quantum systems, the size of the Hilbert space generally grows exponentially with the number of particles leading to a lack of data to make a proper statistical study. These constraints have led to the introduction of a new measure free of the unfolding procedure and based on the ratio of consecutive level spacings rather than the spacings themselves. This measure is independant of the local level density. By following the Wigner surmise for the computation of the level spacing distribution, I obtained approximation for the distribution of the ratio of consecutive level spacings by analyzing random 3x3 matrices for the three canonical ensembles. The prediction are compared with numerical results showing excellent agreement. Finally, I investigate eigenfunction statistics of some canonical spin-chain Hamiltonians. Eigenfunctions together with the energy spectrum are the fundamental objects of quantum systems: their structure is quite complicated and not well understood. Due to the exponential growth of the size of the Hilbert space, the study of eigenfunctions is a very difficult task from both analytical and numerical points of view. I demonstrate that the groundstate eigenfunctions of all canonical models of spin chain are multifractal, by computing numerically the Rényi entropy and extrapolating it to obtain the multifractal dimensions
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Solomon, Lazarus. "Study of spin-lattice relaxation rates in solids lattice-frame method compared with quantum density-matrix method, and Glauber dynamic /." Master's thesis, Mississippi State : Mississippi State University, 2006. http://library.msstate.edu/etd/show.asp?etd=etd-11062006-114635.
Full text
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Abreu, Bruno Ricardi de 1990. "Matriz densidade a baixas temperaturas para sistemas com interação de pares." [s.n.], 2014. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/276983.
Full textAbstract:
Orientador: Silvio Antonio Sachetto VitielloDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-24T13:18:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abreu_BrunoRicardide_M.pdf: 1928743 bytes, checksum: 32226a9b6b2fe6d0ce77dbb9efc50309 (MD5) Previous issue date: 2014
Resumo: A matriz densidade é um objeto fundamental na mecânica estatística de sistemas de muitos corpos quânticos. Através dela pode ser encontrado o valor esperado de qualquer observável do sistema de interesse. Neste trabalho calculamos a matriz densidade a baixas temperaturas para sistemas de muitos corpos que interagem via um potencial de pares através de convolucões da matriz densidade a altas temperaturas, onde é possível utilizar aproximações semi-clássicas
Abstract: The density matrix is a fundamental object in statistical mechanics of quantum many-body systems. Through it the observed value of any observable of a quantum mechanical system of interest can be found. In this work we calculate the density matrix at low temperatures of manybody systems that interact through pairwise potentials using a convolution procedure of the density matrix at high temperatures, where is possible to apply semi-classical approximations
Mestrado
Física
Mestre em Física
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Seigneur, Hubert P. "Modeling and design of a photonic crystal chip hosting a quantum network made of single spins in quantum dots that interact via single photons." Doctoral diss., University of Central Florida, 2010. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/4614.
Full textAbstract:
In this dissertation, the prospect of a quantum technology based on a photonic crystal chip hosting a quantum network made of quantum dot spins interacting via single photons is investigated. The mathematical procedure to deal with the Liouville-Von Neumann equation, which describes the time-evolution of the density matrix, was derived for an arbitrary system, giving general equations. Using this theoretical groundwork, a numerical model was then developed to study the spatiotemporal dynamics of entanglement between various qubits produced in a controlled way over the entire quantum network. As a result, an efficient quantum interface was engineered allowing for storage qubits and traveling qubits to exchange information coherently while demonstrating little error and loss in the process; such interface is indispensable for the realization of a functional quantum network. Furthermore, a carefully orchestrated dynamic control over the propagation of the flying qubit showed high-efficiency capability for on-chip single-photon transfer. Using the optimized dispersion properties obtained quantum mechanically as design parameters, a possible physical structure for the photonic crystal chip was constructed using the Plane Wave Expansion and Finite-Difference Time-Domain numerical techniques, exhibiting almost identical transfer efficiencies in terms of normalized energy densities of the classical electromagnetic field. These promising results bring us one step closer to the physical realization of an integrated quantum technology combining both semiconductor quantum dots and sub-wavelength photonic structures.ID: 029049734; System requirements: World Wide Web browser and PDF reader.; Mode of access: World Wide Web.; Thesis (Ph.D.)--University of Central Florida, 2010.; Includes bibliographical references (p. 247-254).
Ph.D.
Doctorate
Optics and Photonics
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Ragot, Sébastien. "Matrices densité : modélisation des densités de charge et d'impulsion : prédiction des propriétés solides." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2001. http://www.theses.fr/2001ECAP0709.
Full textAbstract:
Les grandeurs liées à la dynamique des électrons, par exemple l'énergie cinétique, sont particulièrement difficiles à évaluer à partir de la seule densité de charge, accessible par diffraction X. Elles sont en revanche directement liées à la densité d'impulsion qui est, elle, accessible par diffusion Compton. En cela, la diffusion Compton peut et doit fournir un complément efficace aux problèmes électroniques dans les molécules ou les solides. Pour autant, les études combinées dans les espaces R et P restent relativement rares. La modélisation de l'information commune a ces deux espaces repose sur la formulation de la matrice densité réduite à un électron (MD1). Nous explorons les possibilités offertes par une méthode dite de partition de clusters pour la formulation de la MD1 relative à un ion ou une molécule dans un environnement cristallin. Au niveau Hartree-Fock, nous montrons que cette méthode converge vers la solution exacte. Elle permet par ailleurs d'estimer des effets de corrélation électronique dans les deux espaces R et P et, plus généralement, de rendre compte des interactions d'un ion ou d'une molécule plonge(e) dans un environnement solide. L'application au cas de la glace ih permet d'obtenir des informations relatives aux interactions des molécules d'eau, offrant par la une interprétation précise d'une récente expérience de diffusion Compton. L'influence des défauts dans la glace est abordée. L'application de cette méthode au cas de la glace ih permet d'obtenir des informations relatives aux interactions des molécules d'eau. Les résultats théoriques permettent une interprétation précise d'une récente expérience de diffusion Compton, voire, d'envisager l'influence des défauts.
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Yan, Zeyin. "Reconstruction de densité d'impulsion et détermination de la matrice densité réduite à un électron." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC001/document.
Full textAbstract:
La diffraction des rayons X à haute résolution (XRD) et celle des neutrons polarisés (PND) sont couramment utilisées pour modéliser les densités de charge et de spin dans l'espace des positions. Par ailleurs, la diffusion Compton et diffusion Compton magnétiques sont utilisées pour observer les plus diffus des électrons appariés et non appariés, en fournissant les profils Compton directionnels de charge (DCPs) et les profils Compton magnétique directionnels (DMCPs). Il est possible d'utiliser plusieurs DCPs et DMCPs non équivalents pour reconstituer la densité d'impulsion à deux ou trois dimensions. Puisque toutes ces techniques décrivent les mêmes électrons dans différentes représentations, nous nous concentrons sur l'association de la densité d'impulsion, reconstituée par DCPs (DMCPs) avec la densité de charge et spin, telle que déterminée à parties données XRD (PND).La confrontation théorie-experience, ou --plus rarement-- entre différentes techniques expérimentales, requièrent généralement les representations des densités reconstruites dans les espaces des positions et des impulsions. Le défi que pose la comparaison des résultats obtenus par calculs ab-initio et par des approches expérimentales (dans le cas de Nit(SMe)Ph) montre la nécessité de combiner plusieurs expériences et celle d'améliorer les modèles sur lesquels reposent les approches théoriques. Nous montrons que, dans le cas d'une densité de probabilité de présence d'électrons résolue en spin, une approche simple de type Hartree-Fock ou DFT ne suffit pas. Dans le cas de YTiO3, une analyse conjointe des espaces position et impulsion (PND & MCS) met en évidence un possible couplage ferromagnétique selon Ti--O1-Ti. Pour cela, une densité magnétique de "super-position" est proposée et s'avère permettre une vérification aisée de la cohérence entre densité de charge (spin) et densité de 'impulsion déterminées expérimentalement, sans la nécessité d'une étape ab-initio. Pour aller plus loin, un modèle "de Ti isolé", basé sur des coefficients orbitaux affinés par PND, souligne l'importance du couplage cohérent métal-oxygène nécessaire à rendre compte des observations dans l'espace des impulsions.La matrice densité réduite à un électron (1-RDM) est proposée comme socle de base permettant de systématiquement combiner les espaces des positions et des impulsions. Pour reconstruire cette 1-RDM à partir d'un calcul ab-initio périodique, une approche "cluster" est proposée. Il devient alors possible d'obtenir la 1-RDM théorique résolue en spin sur des chemins de liaison chimique particuliers. Ceci nous permet notamment de clarifier la différence entre les couplages Ti--O1--Ti et Ti-O2--Ti. Il est montré que l'importance des contributions du terme d'interaction entre les atomes (de métal et d'oxygène) est différente selon que l'on considère une représentation des propriétés dans l'espace des positions ou des impulsions. Ceci est clairement observé dans les liaisons chimiques métal-oxygène et peut être illustré par une analyse séparant les contributions par orbitales. Les grandeurs decrivant les électrons dans l'espace des phases comme la fonction de Moyal peuvent également être déterminées par cette construction en "cluster". Ceci peut revêtir un intérêt particulier si la technique de diffusion Compton aux positions de Bragg pouvait être généralisée. Les premiers résultats d'un affinement de modèle simple de 1-RDM résolu en spin sont exposés. Le modèle respecte la N-représentabilité et est adapté pour plusieurs données expérimentales (telles que XRD, PND, CS, MCS ou XMD). Le potentiel de ce modèle n'est pas limité à une analyse en spin mais son usage est ici circonscrit à la description des électrons non appariés, ses limites sont identifiées et des voies d'amélioration future sont proposéesHigh resolution X-ray diffraction (XRD) and polarized neutron diffraction (PND) are commonly used to model charge and spin densities in position space. Additionally, Compton scattering (CS) and magnetic Compton scattering (MCS) are the main techniques to observe the most diffuse electrons and unpaired electrons by providing the “Directional Compton Profiles" (DCPs) and ”Directional magnetic Compton Profiles" (DMCPs), respectively. A set of such DCPs (DMCPs) can be used to reconstruct two-dimensional or three-dimensional electron momentum density. Since all these techniques describe the same electrons in different space representations, we concentrate on associating the electron momentum density reconstructed from DCPs (resp. DMCPs) with electron density refined using XRD (resp. PND) data.The confrontation between theory and experiment, or between different experiments, providing several sets of experimental data, is generally obtained from the reconstructed electron densities and compared with theoretical results in position and momentum spaces. The challenge of comparing the results obtained by ab-initio computations and experimental approaches (in the Nit(SMe)Ph case) shows the necessity of a multiple experiments joint refinement and also the improvement of theoretical computation models. It proves that, in the case of a spin resolved electron density, a mere Hartree-Fock or DFT approach is not sufficient. In the YTiO3 case, a joint analysis of position and momentum spaces (PND & MCS) highlights the possible ferromagnetic pathway along Ti--O1--Ti. Therefore, a “super-position" spin density is proposed and proves to allow cross-checking the coherence between experimental electron densities in posittion and momentum spaces, without having recourse to ab initio results. Furthermore, an ”isolated Ti model" based on PND refined orbital coefficients emphasizes the importance of metal-oxygen coherent coupling to properly account for observations in momentum space.A one-electron reduced density matrix (1-RDM) approach is proposed as a fundamental basis for systematically combining position and momentum spaces. To reconstruct 1-RDM from a periodic ab initio computation, an "iterative cluster" approach is proposed. On this basis, it becomes possible to obtain a theoretical spin resolved 1-RDM along specific chemical bonding paths. It allows a clarification of the difference between Ti--O1--Ti and Ti--O2--Ti spin couplings in YTiO3. It shows that interaction contributions between atoms (metal and oxygen atoms) are different depending on whether the property is represented in position or momentum spaces. This is clearly observed in metal-oxygen chemical bonds and can be illustrated by an orbital resolved contribution analysis. Quantities for electron descriptions in phase space, such as the Moyal function, can also be determinerd by this "cluster model", which might be of particular interest if Compton scattering in Bragg positions could be generalized. The preliminary results of a simple spin resolved 1-RDM refinement model are exposed. The model respects the N-representability and is adapted for various experimental data (e.g.: XRD, PND, CS, MCS, XMD etc.). The potential of this model is not limited to a spin analysis but its use is limited here to the unpaired electrons description. The limitations of this model are analysed and possible improvements in the future are also proposed
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Taillebois, Emile Raymond Ferreira. "Traço parcial em sistemas relativísticos: uma nova visão." Universidade Federal de Goiás, 2013. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/7484.
Full textAbstract:
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Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
In this dissertation, the use of the partial trace of momentum degrees of freedom in the construction of spin reduced density matrices for relativistic massive systems is analyzed. In the regime considered here, massive particles can be described by irreducible unitary representations of the Poincar e group, and the base states are labeled by the dynamical variables of momentum and spin. The reduced density matrices obtained by the partial trace of momenta have unusual properties, since they are not covariant under the action of restricted Lorentz transformations. That behavior produces some important consequences in the study of quantum information in relativistic systems. However, recent arguments have been presented against the use of those matrices in the description of processes involving the transfer of information stored in spin degrees of freedom of relativistic massive particles. Those criticisms are discussed in this dissertation and a connection with the structure of the space of states associated with a given unitary representation is established through a detailed study of the induced representation method applied to the Poincar e group. This allows rewriting the criticisms in literature without the need of a speci c model of interaction for the spin measurement. Besides that, the analysis performed here allows to establish a new method to construct e ective spin reduced density matrices. The presented approach allows recovering the results in the literature and, at the same time, to incorporate the criticisms in a consistent way. However, it is necessary to abandon the usual partial trace of the momentum degrees of freedom and the interpretation in the literature for the spin reduced density matrices. The examples presented in the arguments against the usual spin reduced density matrices are studied using the approach proposed in this dissertation.
Nesta dissertação, a utilização do traço parcial dos momentos na construção de matrizes densidade reduzidas de spin para partículas massivas relativisticas é analisada. No regime considerado, as partículas massivas podem ser descritas por representações unitárias do grupo de Poincaré, e os estados de base são rotulados pelas variáveis dinâmicas de momento e spin. As matrizes reduzidas obtidas por meio do traço parcial dos momentos possuem propriedades inusitadas, pois não são covariantes sob a ação de transformações de Lorentz restritas. Essa característica traz consequências importantes para o estudo da teoria da informação quântica em sistemas relativísticos. No entanto, argumentos recentes têm sido apresentados contra o uso dessas matrizes nos processos de transmissões de informação envolvendo os graus de spin de partículas massivas. Essas críticas são discutidas neste trabalho e uma conexão com a estrutura do espaço de estados associado a representação unitária em questão é estabelecida por meio de um estudo detalhado do método das representações induzidas aplicado ao grupo de Poincaré. Isso permite reescrever as críticas presentes na literatura sem a necessidade de se introduzir um modelo específico de interação associado à medida do spin das partículas. Alem disso, a análise realizada nesta dissertação permite estabelecer um novo método para a construção de matrizes densidade reduzidas efetivas de spin. A proposta apresentada permite recuperar os resultados presentes na literatura e, ao mesmo tempo, incorporar as críticas de maneira consistente. No entanto, para isso é necessário abandonar o traço parcial usual dos graus de liberdade de momento e a interpretação dada na literatura para as matrizes densidade reduzidas de spin. Os exemplos apresentados nas argumentações contra as matrizes densidade reduzidas de spin usuais são estudados utilizando o método proposto neste trabalho.
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Stojanovic, Alexandre. "Sur la distribution limite des valeurs propres dans des matrices aléatoires." Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077184.
Full text
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Lopez-Sandoval, Roman. "Théorie de la fonctionnelle de la matrice densité pour les hamiltoniens modèles." Toulouse 3, 2000. http://www.theses.fr/2000TOU30180.
Full text
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Lacombe, Lionel. "On dynamics beyond time-dependent mean-field theories." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30185/document.
Full textAbstract:
Cette thèse présente différentes approches quantiques pour l'exploration de processus dynamiques dans des systèmes multiélectroniques, en particulier après une forte excitation qui peut aboutir à des effets dissipatifs. Les théories de champ moyen sont un outil utile à cet égard. Malgré l'existence de nombreux travaux réalisés ces deux dernières décennies, ces théories peinent à reproduire complètement la corrélation à deux corps. La thermalisation est un des effets des collisions électron-électron. Après un chapitre introductif, on présentera dans le chapitre 2 le formalisme de plusieurs méthodes étudiées dans cette thèse, ayant pour but la description de ces effets en ajoutant un terme de collision au champ moyen. Ces méthodes sont appelées Stochastic Time-Dependent Hartree Fock (STDHF), Extended TDHF (ETDHF) et Collisional TDHF (CTDHF). Cette dernière méthode représente d'une certaine façon le résultat principal de cette thèse. L'implémentation numérique de chacune de ces méthodes sera aussi examinée en détail. Dans les chapitres 3, 4 et 5, nous appliquerons à différents systèmes les méthodes présentées dans le chapitre 2. Dans le chapitre 3, nous étudions d'abord un canal de réaction rare, ici la probabilité d'un électron de s'attacher à un petit agrégat d'eau. Un bon accord avec les données expérimentales a été observé. Dans le chapitre 4, un modèle fréquemment utilisé en physique nucléaire est résolu exactement et comparé quantitativement à STDHF. L'évolution temporelle des observables à un corps s'accorde entre les deux méthodes, plus particulièrement en ce qui concerne le comportement thermique. Néanmoins, pour permettre une bonne description de la dynamique, il est nécessaire d'avoir une grande statistique, ce qui peut être un frein à l'utilisation de STDHF sur de larges systèmes. Pour surpasser cette difficulté, dans le chapitre 5 nous testons CTDHF, qui a été introduit dans le chapitre 2, sur un modèle à une dimension (et sans émission électronique). Le modèle se compose d'électrons dans un potentiel de type jellium avec une interaction auto-cohérente sous la forme d'une fonctionnelle de la densité. L'avantage de ce modèle à une dimension est que les calculs STDHF sont possibles numériquement, ce qui permet une comparaison directe aux calculs CTDHF. Dans cette étude de validité du concept, CTDHF s'accorde remarquablement bien avec STDHF. Cela pose les jalons pour une description efficace de la dissipation dans des systèmes réalistes en trois dimensions par CTDHFThis thesis presents various quantal approaches for the exploration of dynamical processes in multielectronic systems, especially after an intense excitation which can possibly lead to dissipative effects. Mean field theories constitute useful tools in that respect. Despite the existence of numerous works during the past two decades, they have strong difficulties to capture full 2-body correlations. Thermalization is one of these effects that stems from electron-electron collisions. After an introductory chapter, we present in Chapter 2 the formalism of the various schemes studied in this thesis toward the description of such an effect by including collisional terms on top of a mean field theory. These schemes are called Stochastic Time-Dependent Hartree Fock (STDHF), Extended TDHF (ETDHF) and Collisional TDHF (CTDHF). The latter scheme constitutes in some sense the main achievement of this thesis. The numerical realizations of each scheme are also discussed in detail. In Chapters 3, 4 and 5, we apply the approaches discussed in Chapter 2 but in various systems. In Chapter 3, we first explore a rare reaction channel, that is the probability of an electron to attach on small water clusters. Good agreement with experimental data is achieved. In Chapter 4, a model widely used in nuclear physics is exactly solved and quantitatively compared to STDHF. The time evolution of 1-body observables agrees well in both schemes, especially what concerns thermal behavior. However, to allow a good description of the dynamics, one is bound to use a large statistics, which can constitute a hindrance of the use of STDHF in larger systems. To overcome this problem, in Chapter 5, we go for a testing of CTDHF developed in Chapter 2 in a one-dimensional system (and without electronic emission). This system consists in electrons in a jellium potential with a simplified self-consistent interaction expressed as a functional of the density. The advantage of this 1D model is that STDHF calculations are numerically manageable and therefore allows a direct comparison with CTDHF calculations. In this proof of concept study, CTDHF compares remarkably well with STDHF. This thus paves the road toward an efficient description of dissipation in realistic 3D systems by CTDHF
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Baguet, Lucas. "États périodiques du jellium à deux et trois dimensions : approximation de Hartree-Fock." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066389/document.
Full textAbstract:
Le modèle du jellium est l'un des modèles fondamentaux de la matière condensée.Il est constitué d'un ensemble d'électrons et d'un fond uniforme qui assure la neutralité globale.À température nulle et sans champ extérieur, la densité électronique est le seul paramètre du système.Malgré la simplicité de ce modèle, l'état fondamental du jellium en fonction de la densité reste un problème ouvert.Nous avons étudié le modèle du jellium à 2 et 3 dimensions dans l'approximation de Hartree-Fock par une méthode numérique de descente.En utilisant des états périodiques, le nombre d’inconnues est grandement réduit et le nombre d’électrons peut atteindre le million.À type de réseau et polarisation fixés, nous montrons que le système forme un cristal de Wigner à basse densité puis, au dessus d'une densité de transition, occupe des états «métalliques» caractérisés par une structure cristalline avec une maille plus petite que celle du cristal de Wigner.Les états métalliques interpolent entre le cristal de Wigner et le gaz de Fermi, ce dernier n'étant retrouvé qu'à densité infinie.Ce comportement se retrouve à deux et trois dimensions, pour un gaz polarisé et non polarisé, et pour les différents type de réseaux considérés dans nos travaux.Le diagramme de phase à deux ou trois dimensions est alors très riche et comprend à basse densité diverses phases «cristal de Wigner» avec des symétries et polarisations différentes.À haute densité, les états métalliques non-polarisées déstabilisent le cristal de Wigner et le gaz de Fermi. Ces états métalliques s’interprètent comme une superposition d’ondes de densité de spin, prédite par Overhauser en 1962The jellium model is a fundamental model in condensed matter. It is formed by a set of electrons and a uniform background insuring global neutrality. At zero temperature and without external field, the ground-state depends only on the electronic density. Despite its simplicity, the jellium ground-state is still an open problem. We studied the jellium model in 2 and 3 dimensions within the Hartree-Fock approximation using a numerical descent method. Assuming periodic states, we greatly reduce the number of unknowns and the system may contain up to one million of electrons. At fixed lattice symmetry and polarization, the ground-state is a Wigner crystal at low density, and a «metallic state» above a critical density value. These metallic states are crystals with a lattice constant smaller than in Wigner phase, and interpolate between the latter and the Fermi gas. The metallic states exists in two and three dimensions, for a polarized and unpolarized gas, and for various lattice symmetries. Therefore, the jellium phase diagram at zero temperature is rich : it contains several Wigner crystal phases at low density, polarized and unpolarized, and an unpolarized metallic state at high density. These states are well described by a superposition of spin-density waves, as predicted by Overhauser in 1962
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Paulin, Sébastien. "Approximations simples d'intégrales de chemins à température finie." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2007. http://www.theses.fr/2007ENSL0445.
Full text
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Roche, Stéphane. "Chondrocytes en culture en haute densité et dans des matrices collagène : application à la réparation du cartilage." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10150.
Full textAbstract:
Le systeme de culture en haute densite nous a permis d'etudier la maturation des chondrocytes bovins ftaux induite par l'ajout d'acide ascorbique et/ou d'acide retinoique. Les chondrocytes sont capable d'exprimer en fin de culture des marqueurs de maturation : collagene de type x et phosphatase alcaline, sans induction de l'hypertrophie. Pendant cette culture, les variations de synthese des proteines intra et extracellulaires ont ete analysees par electrophorese bidimensionnelle. Parmi les proteines dont l'expression est modifiee, nous avons identifie par microsequencage, la grp78 et la sod. Des chondrocytes bovins ftaux ont ete cultives dans des eponges de collagene de type i natives ou reticulees au diphenylphosphorylazide. Les chondrocytes ont prolifere uniquement dans les eponges ensemencees avec 10 6 cellules (gain de 4 fois apres 4 semaines). A la fin de la culture, les cellules presentent une morphologie ronde et sont distribuees de facon homogene dans les deux types d'eponges qui ne sont pas degradees durant l'etude. Les cellules sont entourees d'une matrice extracellulaire abondante composee de collagene de type ii et de gag demontrant la conservation du phenotype cartilage. Les chondrocytes bovins sont capables de former in vitro un neocartilage dont la composition et la structure se rapprochent de celles du tissu naturel. Le potentiel de reparation du cartilage par ce type d'eponges a ete etudie chez le lapin. Nous avons implante des eponges dppa ensemencees de chondrocytes dans un defaut partiel realise dans la trochlee de lapins adultes. Apres 2, 4 et 12 semaines d'implantation, nos resultats montrent une absence de reaction inflammatoire locale pour chaque animal. Apres 12 semaines d'implantation d'eponges ensemencees, le defaut est comble par une neomatrice contenant des cellules mais avec une jonction implant/cartilage incomplete, demontrant un potentiel pour la reparation du cartilage articulaire.
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Pernet, Clément. "Algèbre linéaire exacte efficace : le calcul du polynôme caractéristique." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00111346.
Full textAbstract:
L'algèbre linéaire est une brique de base essentielle du calcul scientifique. Initialement dominée par le calcul numérique, elle connaît depuis les dix dernières années des progrès considérables en calcul exact. Ces avancées algorithmiques rendant l'approche exacte envisageable, il est devenu nécessaire de considérer leur mise en pratique. Nous présentons la mise en oeuvre de routines de base en algèbre linéaire exacte dont l'efficacité sur les corps finis est comparable celles des BLAS numériques. Au délà des applications propres au calcul exact, nous montrons qu'elles offrent une alternative au calcul numérique multiprécision pour la résolution de certains problèmes numériques mal conditionnés.Le calcul du polynôme caractéristique est l'un des problèmes classiques en algèbre linéaire. Son calcul exact permet par exemple de déterminer la similitude entre deux matrices, par le calcul de la forme normale de Frobenius, ou la cospectralité de deux graphes. Si l'amélioration de sa complexité théorique reste un problème ouvert, tant pour les méthodes denses que boîte noire, nous abordons la question du point de vue de la praticabilité : des algorithmes adaptatifs pour les matrices denses ou boîte noire sont dérivés des meilleurs algorithmes existants pour assurer l'efficacité en pratique. Cela permet de traiter de façon exacte des problèmes de dimensions jusqu'alors inaccessibles.
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VASCONCELOS, Marcos Müller. "Decodificação iterativa de códigos baseados em matrizes de verificação de paridade esparsas." Universidade Federal de Pernambuco, 2007. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/5436.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2007Códigos baseados em matrizes esparsas têm desempenhado um importante papel em teoria da codificação. Os códigos low-density parity-check (LDPC) constituem uma famosa família de códigos definidos a partir de matrizes de verificação de paridade esparsas que apresentam desempenhos excelentes no canal com ruído aditivo Gaussiano branco (RAGB). O sucesso desses códigos se deve a sua representação através de grafos, que permite a operação de um algoritmo de decodificação iterativo cuja complexidade cresce linearmente com o comprimento dos blocos. Esta dissertação apresenta um estudo sobre códigos LDPC e sua principal ferramenta de análise, a density evolution. Para isso, a representação gráfica de códigos de bloco lineares e o funcionamento do algoritmo de decodificação Soma-Produto são apresentados. Algumas técnicas de projeto de códigos LDPC são discutidas e seu desempenho no canal RAGB é avaliado por meio de simulações. Baseando-se nestas ferramentas, a density evolution para os canal RAGB é derivada em forma integral e em forma aproximada. Por fim, uma modificação no algoritmo Soma-Produto é proposta para decodificação de códigos LDPC no canal Gilbert-Elliott
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Meziani, Katia. "Estimation non paramétrique en tomographie quantique homodyne." Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077172.
Full textAbstract:
En optique quantique, la reconstruction de l'état quantique (fonction de Wigner ou matrice de densité infini-dimensionnelle) d'un faisceau de lumière correspond en statistique à un problème inverse très mal posé. Premièrement, nous proposons des estimateurs de la matrice de densité basés sur les fonctions pattern et des estimateurs à noyau de la fonction de Wigner. Nous faisons l'hypothèse que la matrice de densité inconnue appartient à une classe non paramétrique définie en accord avec les exemples étudiés par les physiciens. Nous en déduisons pour la fonction de Wigner associée à cette matrice des propriétés de décroissance rapide et de régularité. Deuxièmement, nous estimons une fonctionnelle quadratique de la fonction de Wigner par une U-statistique d'ordre deux sur une classe plus large. Cette fonctionnelle peut être vue comme une indication sur la pureté de l'état quantique considéré. Nous en déduisons un estimateur adaptatif aux paramètres de régularité de la fonction de Wigner. La dernière partie de ce manuscrit est consacrée au problème de test d'adéquation à la matrice de densité. Cette procédure est construite à partir d'un estimateur de type projection sur les fonctions \textit{pattern}. Nous étudions les bornes supérieures de type minimax de toutes ces procédures. Les procédures d'estimation de la matrice de densité et de test d'adéquation à une matrice de densité sont implémentées et leurs performances numériques sont étudiéesIn the setting of quantum optics, the reconstruction of the quantum state (Wigner function or infinite-dimensional density matrix) of a light beam can be seen as a statistical severely ill-posed inverse problem. First, we propose estimators of the density matrix and the Wigner function respectively, using pattern functions in the first case and kernel functions in the second. We assume that the unknown density matrix belongs to a nonparametric class which corresponds to typical states prepared in the laboratory. We translate these classes in terms of properties of the associated Wigner function. In an other part, we estimate the integrated squared Wigner function by a kernel-based second order U-statistic on a larger regularity class. This quadratic functional is a physical measure of the purity of the state. We deduce an adaptive estimator for the Wigner function that does not depend on the smoothness parameters. In the last part of the thesis, we are interested in the problem of goodness-of-fit testing. We give a testing procedure derived from a projection-type estimator on \textit{pattern} functions. We study the upper bounds of the minimax risk for all our procedures. The density matrix estimation and the testing procedure are implemented and their numerical performances are studied
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Perez, Jean-Philippe. "Caractérisation de photodétecteurs quantiques d'ondes refroidis à base de Hg0. 7Cd0. 3Te : Etude du bruit électrique basse fréquence à l'obscurité et sous flux infrarouge." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20062.
Full text
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PAVLOV, ROSSEN. "Contribution a la theorie de la fonctionnelle de la densite. Application de la methode de la transformation d'echelle locale aux matrices densites reduites avec ou sans spin ; effets de correlation et effets de couche." Paris 6, 1999. http://www.theses.fr/1999PA066392.
Full textAbstract:
Dans ce travail nous presentons une formulation de la theorie de la fonctionnelle de la densite (tfd) avec spin pour des systemes multifermioniques spin-polarises. Cette formulation est fondee sur la methode de la transformation d'echelle locale (tel) de petkov et sur le formalisme des matrices densites reduites (mdr) de mcweeny. Une forme explicite de la fonctionnelle energie e($$r) de la densite monoparticulaire (f), ainsi qu'une forme implicite de la fonctionnelle equivalente ef (f) de la fonction scalaire f($$r) de la tel, sont construites sans approximation. Ces deux fonctionnelles sont communes pour les deux composantes d'un systeme a couches ouvertes. Nous avons obtenu les equations integro-differentielles d'euler-lagrange correspondantes. La formulation de la tfd par la tel presentee ici est une nouvelle extension de la theorie originelle de hohenberg et kohn. Elle est n- et v-representable et valable pour des etats degeneres d'espace ou de spin. Les valeurs moyennes de tous les types d'operateurs mono- et bi-particulaires contenant le spin, notamment ceux de couplage spin-orbite, sont exprimees comme des fonctionnelles de la densite locale ($$r) selon la symetrie de spin. Nous avons aussi examine les effets de la structure en couches des atomes dans diverses formulations impliquant la tel ou la tfd. Nous avons notamment etudie les effets de couches sur les deux termes, local et nonlocal, en lesquels se separe la fonctionnelle energie ci-netique dans la formulation tel de la tfd. Sur la base du modele vectoriel de l'atome, nous avons utilise la tel pour construire une fonctionnelle energie de la densite dans le schema de la separation cur-valence. Par ailleurs, un modele de fonctionnelle semi-classique de la den-site a permis d'analyser les effets de couches sur l'energie de liaison des atomes dans la pre-miere moitie du tableau periodique. Afin d'ameliorer la separation des variations monotone et oscillante de l'energie totale de liaison, nous avons aussi applique la methode de strutinsky, elaboree au depart pour des noyaux atomiques, a des systemes electroniques, dans le schema de hartree-fock-roothaan (hfr).
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Nechita, Ion. "États aléatoires, théorie quantique de l'information et probabilités libres." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00371592.
Full textAbstract:
Cette thèse se trouve à l'intersection de la théorie des matrices aléatoires, des probabilités libres et de la théorie de l'information quantique. La plus grande partie des travaux présentés se concentrent sur les aspects probabilistes de l'information quantique et, en particulier, sur l'usage des matrices aléatoires dans différents modèles en théorie quantique. Une autre partie de cette thèse est dédiée à la théorie des probabilités libres et à ses liens avec les matrices aléatoires et l'information quantique. En théorie quantique de l'information, il existe différents modèles de matrices densités aléatoires. On s'intéresse, dans l'esprit de la théorie des matrices aléatoires, au comportement asymptotique des matrices densités, dans la limite où la taille du système converge vers l'infini. Le point de vue pris dans cette thèse est celui des systèmes quantiques ouverts, où l'espace qui nous intéresse est couplé avec l'environnement et le système composé se trouve dans un état pur uniforme. En prenant la trace partielle sur l'environnement, on obtient des matrices densités aléatoires que l'on étudie dans deux régimes asymptotiques. En exploitant des liens avec l'ensemble des matrices aléatoires dites de Wishart, on obtient les densités spectrales limites et les fluctuations des valeurs propres extrémales. En collaboration avec Clément Pellegrini, on étudie des interactions répétées entre un système quantique et une chaîne de systèmes auxiliaires. Nous avons introduit des éléments aléatoires dans ce modèle, soit en considérant que les états de la chaîne sont des variables indépendantes et identiquement distribuées, soit en choisissant, à chaque interaction, une matrice unitaire d'interaction aléatoire uniforme. On s'intéresse aux propriétés asymptotiques des matrices, après un grand nombre d'interactions. Au passage, on introduit un nouveau modèle de matrices densités aléatoires que l'on compare avec les modèles existants dans la littérature. Un problème qui occupe une place centrale dans cette thèse est la conjecture de Nielsen sur la catalyse en théorie quantique de l'information. En collaboration avec Guillaume Aubrun, nous avons progressé vers la preuve de cette conjecture et nous l'avons par la suite généralisée dans différentes directions. L'outil principal utilisé dans ces travaux nous vient de la théorie des probabilités : la théorie des grandes déviations nous permet de comparer stochastiquement des puissances de convolution des mesures de probabilités. Les techniques introduites et le lien avec la théorie des grandes déviations nous ont permis de voir ce problème sous un autre angle et de donner aux théoriciens de l'information quantique un outil de travail puissant. Enfin, toujours en lien avec les matrices aléatoires, cette thèse a donné lieu à deux travaux en probabilités libres. Les ensembles de matrices aléatoires sont des exemples importants et simples où l'on peut observer l'indépendance libre; il est donc naturel de se demander s'il est possible d'obtenir la notion de liberté avec des matrices déterministes. Une telle construction a été proposée par Philippe Biane, en utilisant des sommes de transpositions dans l'algèbre du groupe symétrique. Avec Florent Benaych-Georges, on a pu généraliser les résultats de P. Biane à des cycles quelconques. Notre approche est combinatoire ce qui nous a permis d'aboutir à des formules explicites pour les moments et les cumulants libres des variables à la limite. Grâce à cette même approche nous avons élaboré un modèle analogue en probabilités classiques en remplaçant le groupe symétrique par le groupe abélien des parties d'un ensemble fini, muni de l'opération de différence symétrique. En collaboration avec Stéphane Attal, nous avons construit une approximation de l'espace de Fock libre (qui joue un rôle central en théorie des probabilités non-commutatives) par un produit libre dénombrable d'espaces discrets. Cette idée généralise au cas libre une construction similaire pour l'espace de Fock symétrique, introduite et étudié par S. Attal. En même temps nous avons obtenu une approximation des opérateurs fondamentaux de création, d'annihilation et de jauge par des opérateurs construits à partir des matrices de taille 2. En utilisant ces constructions sont ensuite utilisées pour retrouver quelques approximations connues du mouvement brownien libre et du processus de Poisson libre. Tous ces résultats se généralisent au cas des espaces de Fock de multiplicité supérieure, qui permettent d'approcher des processus multidimensionnels. En conclusion, l'ensemble des travaux scientifiques présentés dans cette thèse se situe à l'intersection de trois grandes directions: les matrices aléatoires, les probabilités libres et la théorie quantique de l'information, l'accent étant mis sur les interactions et sur les liens entre ces domaines.
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Dillmann, Baudouin. "Electromagnetic fields mapping in the HR-MAS probes, used to perform solid-state NMR at high field." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2007/DILLMANN_Baudouin_2007.pdf.
Full text
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Gomes, Andre Severo Pereira. "Desenvolvimento teorico e computacional do modelo de matriz densidade aplicado ao metodo da coordenada geradora em calculos "ab initio" relativisticos." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/249226.
Full textAbstract:
Orientador: Rogerio CustodioTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
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Doutorado
Físico-Química
Doutor em Quimica
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Abadie, Sacha. "Vibrational excitation of molecules in the gas phase or embedded in matrices by ab initio molecular dynamics." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLE057/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse nous avons travaillé sur deux systèmes prototypiques: en phase gazeuse et en phase condensée, pour suivre et quantifier l'énergie vibrationnelle dans des modes normaux après excitation vibrationnelle initiale.Pour la phase condensée, ce travail prend en compte l'immersion d'une molécule hôte: l'acide formique immergé dans une matrice d'argon et pour la phase gazeuse avec un cluster de (Cl ... N-Methyl Acétamide..Ar). Après la préparation des conditions initiales utilisant un échantillonnage semi-classique de Wigner, plusieurs trajectoires DFT-MD ont été exécutées pour analyser la relaxation vibrationnelle intra et intermoléculaire.Deux méthodes théoriques ont été utilisées pour suivre l'évolution avec le temps du nombre quantique vibrationnel: une nouvelle méthode basée sur l'étude des spectres d'état vibrationnels (VDOS) comparé avec une méthode plus traditionnelle basée sur l'étude de l'amplitude d'un mouvement spécifique de la molécule (c'est-à-dire distance ou angle). Dans la phase condensée, le rendement quantique du processus d'isomérisation de la molécule d'acide formique a été comparé aux données expérimentales. Nous avons montré que l'excitation vibrationnelle combinée de deux modes implique dans quelques cas l'isomérisation de la molécule d'acide formique. Cette excitation vibrationnelle initiale de l'acide formique a aussi un impact sur la matrice environnante: l'énergie initialement contenue dans l'AF est redistribuée à la matrice, ce qui mène à la déformation et la fonte (transition solide-liquide) de la matrice d'argon.En ce qui concerne la phase gazeuse, nous avons montré que l'excitation vibrationnelle de l'étirement du mouvement N-H du (Cl... NMA) implique la perte (évaporation) systématique de l'atome d'argon.Finalement, les deux modèles (phase gaz ou condensée) ont montré qu'après une excitation vibrationnelle initiale (n=1) d'un mode normal à t=0 de la dynamique, ce mode normal revient au cours de la dynamique dans son état fondamental (n=0)In the thesis we have studied two prototypical systems in both condensed and gas phase,to follow and quantify the vibrational energy flow through normal modes after vibrational excitation.For the condensed phase, we considered a host Formic Acid immersedin an argon matrix, while for the gas phase we have studied the N-Methyl Acetamid... Cl.. Ar cluster. After the preparation of initial conditions using a semi-classical Wigner sampling, several DFT-MD trajectories have been performed to analyse the Intra/Inter vibrational energy relaxation. Two theoretical methods have been used to follow the evolution with time of the vibrational quantum numbers: a new method based on the study of vibrational density of states (VDOS)compared with a more traditional method based on the study of the amplitude of a specificmotion of the molecule (i.e. distance or angle). Both methods reveal similar results.In the condensed phase, the quantum yield of the trans/cis isomerisation process of theFormic Acid molecule has been compared to the experimental data. We have shown that thevibrational excitation of two combination modes involves in some cases the isomerisation ofthe Formic Acid molecule. This initial vibrational excitation of the Formic Acid has also animpact on the surrounding matrix: the energy initially contained into the FA is redistributedto the matrix leading to the deformation and the melting (solid-liquid transition) of theargon matrix.In the gas phase, we have shown that vibrational excitation of the N-H stretching motion ofthe (Cl...NMA) involves the systematic loss of the argon atom. Finally, the two models have shown that in both condensed or gas phase environment, after the vibrational excitation (n=1) of a normal modeat t=0 of the dynamics, this normal mode comes back in its ground state (n=0)
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Cangiotti, Francesco. "Realizzazione di macchine termiche basate su sistemi a due livelli." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18413/.
Full textAbstract:
L’elaborato riguarda le macchine termiche quantistiche basate su sistemi a due livelli; questi dispositivi sono l’equivalente quantomeccanico delle macchine termiche classiche, in cui si utilizza un ciclo termodinamico per produrre del lavoro utilizzando gli scambi di calore. Inizialmente vengono presentati alcuni aspetti teorici di meccanica quantistica e di termodinamica quantistica che servono per comprendere il funzionamento delle macchine termiche, in seguito viene illustrato il funzionamento di alcuni modelli ideali di macchine termiche di dimensioni minime e infine sono mostrati dei dati sperimentali presi dall’articolo “A Single-Atom Heat Engine” della rivista Science 352 del 15 aprile 2016.