Banca de DEFESA: IVANA RIBEIRO ARAUJO CARNEIRO DE LUCENA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: IVANA RIBEIRO ARAUJO CARNEIRO DE LUCENA
DATA: 19/05/2025
HORA: 14:00
LOCAL: https://meet.google.com/tix-yjty-yfo
TÍTULO: On the Random Matrix Theory of Quantum Thermodynamics
PALAVRAS-CHAVES: Caos; Teoria de Matrizes Aleatórias; Pontos Quânticos; Mecânica Estatística de Não-Equilíbrio; Física Mesoscópica; Relações de Incerteza Termodinâmica; Diversidade Biológica.
PÁGINAS: 181
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
SUBÁREA: Física da Matéria Condensada
RESUMO: Na física contemporânea, a interação entre caos e ordem em sistemas quânticos desafia paradigmas clássicos, revelando comportamentos coletivos e padrões universais que conectam núcleos atômicos, nanoestruturas e sistemas biológicos. Esta tese investiga os fundamentos dessa universalidade, posicionando o caos quântico como elo entre a física mesoscópica, a termodinâmica de não-equilíbrio, a teoria da informação e a biologia complexa. Embora tenha surgido originalmente no estudo de sistemas nucleares, o campo do caos quântico passou por uma transformação profunda com os avanços da nanotecnologia. Hoje, dispositivos mesoscópicos como pontos quânticos e nanofios podem ser projetados para emular as propriedades espectrais de núcleos atômicos. Isso possibilita a investigação controlada de simetrias fundamentais e de regimes de transporte eletrônico dominados exclusivamente por essas simetrias (universais), um cenário com aplicações diretas no desenvolvimento de tecnologias quânticas. Nossa abordagem teórica concentra-se inicialmente nas assinaturas do caos quântico em fenômenos de transporte. Utilizando o formalismo de Landauer-Büttiker, estudamos condutância e a potência do ruído de disparo em cavidades quânticas, cobrindo todas as classes de simetria de Cartan (Wigner-Dyson, Chiral e Altland-Zirnbauer). Desenvolvemos correções analíticas para interferências quânticas em sistemas balísticos, ligando a teoria de matrizes aleatórias a observáveis experimentais. Expandindo o escopo, exploramos os efeitos do caos quântico e simetrias universais sobre os limites fundamentais da termodinâmica via as Relações de Incerteza Termodinâmica (TURs). Integramos o formalismo de transporte com a teoria de Mahaux-Weidenmüller, revelando o papel dos graus de liberdade orbitais e de subrede na produção de entropia, com implicações para o design de nanomáquinas eficientes. Por fim, aplicamos essas ideias a sistemas biológicos, analisando a diversidade por meio de simulações estocásticas e conceitos da termodinâmica quântica. Mostramos que a entropiasócaptaadequadamenteadiversidadequandocomplementadapordoisparâmetros fenomenológicos, revelando conexões profundas entre evolução biológica e dinâmica caótica. Nossos resultados sugerem uma unificação conceitual: os mesmos princípios de simetria e caos que governam elétrons em nanoestruturas parecem também estruturar a complexidade biológica. Essa visão integradora aponta para novas fronteiras interdisciplinares, da física à biologia, oferecendo caminhos promissores para compreender sistemas complexos através da lente do caos quântico.
MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - CAIO HENRIQUE LEWENKOPF
Presidente - 1572287 - JORGE GABRIEL GOMES DE SOUZA RAMOS
Interno - 1412957 - PAULO JOSÉ FERREIRA PORFIRIO DA SILVA
Externo à Instituição - TARCÍSIO MARCIANO DA ROCHA FILHO
Interno - 6337777 - VALDIR BARBOSA BEZERRA