Movimento hiperbólico de sistemas de dois níveis a temperatura finita: Renan Cunha de Oliveira ; orientador, Jeferson de Lima Tomazelli

Abstract

Neste trabalho investigamos a resposta de um detector de Unruh-DeWitt representado por um sistema atômico de dois níveis em interação com um campo de radiação escalar, considerado como um reservoir, construindo a equação mestra que governa a evolução temporal desses dois subsistemas a temperatura finita. Com tal objetivo, estudamos inicialmente o comportamento de um oscilador acoplado a um campo escalar e da partícula browniana acelerada, a fim de discutir se esses sistemas atingem o equilíbrio térmico em um referencial acelerado, e construímos o operador entropia associado ao campo escalar livre, no contexto da Thermo Field Dynamics. Posteriormente, identificando as contribuições de flutuação do vácuo e reação de radiação, derivamos para uma classe de acoplamentos admissíveis, as taxas de variação de energia para o átomo e o campo, bem como das populações dos níveis atômicos, nos casos inercial e de aceleração própria constante, discutindo os papéis distintos das temperaturas do banho térmico de Minkowski e de Unruh.<br>

Abstract : In this work, we investigate the Unruh-DeWitt detector response, modeled by an atomic two-level system interacting with a scalar radiation field, considered as a reservoir, by constructing a master equation, which governs the temporal evolution of both sub-systems at finite temperature. For this purpose, we initially study the behavior of an oscillator coupled to a scalar field and of an accelerated brownian particle, in order to discuss if these systems reach thermal equilibrium in an accelerated frame, and construct the entropy operator associated with a scalar field, in the context of Thermo Field Dynamics. In the sequence, identifying the vacuum fluctuation and radiation reaction contribution, we derive, for a class of admissible couplings, the variation rate of energy for the atom and the field, as well as of the atomic level populations, both in the inertial case and in that of constant proper acceleration, discussing the distinct roles of Minkowski and Unruh heat baths.