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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Método variational path-integral aplicado a sistemas fermiônicos
Title Alternative: Variational path-integral method applied to fermionic systems
Author: Pedroso, Vinícius Zamprônio, 1989-
Advisor: Vitiello, Silvio Antonio Sachetto, 1950-
Abstract: Resumo: Nesta tese, estendemos o método {\em Variational Path-Integral} para o cálculo de propriedades do estado fundamental de sistemas fermiônicos. Este é um método de Monte Carlo que projeta o estado fundamental de um hamiltoniano a partir de um dado estado tentativa através do formalismo de integrais de caminho de Feynmann. Apesar das inúmeras vantagens em relação a outros métodos de Monte Carlo do estado fundamental, esse método nunca havia sido aplicado a sistemas de muitos-férmions fortemente correlacionados. Em sistemas fermiônicos os métodos de Monte Carlo sofrem do conhecido problema do sinal que precisa ser contornado para a aplicação do método. Nós tratamos esse problema propondo uma nova versão para a aproximação do nó fixo. A fim de mostrar o poder e a aplicabilidade deste método, calculamos propriedades do estado fundamental de um sistema formado por átomos de He-3, um ponto de partida para teorias utilizadas para descrever sistemas quânticos de muitos corpos, e obtivemos excelente acordo com os dados experimentais. Além disso, mostramos que através da aproximação do nó fixo adotada, foi possível amenizar o problema do sinal fermiônico em relação a outros métodos de Monte Carlo quântico. Também obtivemos avanços na solução de uma discordância entre cálculos teóricos e medidas experimentais no que se refere a energia cinética do estado fundamental deste sistema

Abstract: In this thesis we have extended the Variational Path-Integral method to calculate ground-state properties of fermionic systems. This is a Monte Carlo method that projects the ground-state of an Hamiltonian from a trial state through Feynman's path-integral formalism. Despite the innumerable advantages that this method presents in relation to other ground-state Monte Carlo methods it has never been applied in strong-correlated many-fermion systems. In these systems Monte Carlo methods suffer from the famous fermionic sign problem that has to be bypassed in order to adapt the method. We deal with this problem by proposing a new version of the fixed-node approximation. To show the power and applicability of this method we used it to calculate ground-state properties of a system formed from $^3$He atoms, a benchmark to quantum many-body theories, and we have achieved excellent agreement with experimental data. Furthermore we have shown that through the fixed-node approximation adopted we were able to aliviate the fermionic sign problem relatively to other quantum Monte Carlo methods. Our results points towards solving a disagreement between theoretical calculations and experimental measurements of this system's ground-state kinetic energy
Subject: Monte Carlo quântico, Método de
Problema fermiônico do sinal
Líquidos quânticos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: PEDROSO, Vinícius Zamprônio. Método variational path-integral aplicado a sistemas fermiônicos. 2019. 1 recurso online (72 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:IFGW - Tese e Dissertação

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