Cap´ıtulo 6
A quantiza¸ c˜ ao via m´ ultiplas fun¸ c˜ oes geratrizes
No cap´ıtulo anterior apresentamos a quantiza¸c˜ao do Mapa Sim´etrico vers˜ao 2 (ver eq. 5.2), escolhido tendo em vista a possibilidade de ser quantizado com o uso da mesma fun¸c˜ao geratriz efetiva (eq. 5.8) usada na vers˜ao 1 do Mapa Sim´etrico. Por´em a dinˆamica da vers˜ao 2 tornou-se muito mais complexa, em fun¸c˜ao do reordenamento de sub-blocos.
Nosso objetivo neste cap´ıtulo ´e demonstrar que ´e poss´ıvel proceder a quan- tiza¸c˜ao de um mapa acoplado semelhante ao da vers˜ao 2, sem o reordenamento de sub-blocos. Para tal, “transferimos” toda a complexidade da estrutura de blocos para uma redefini¸c˜ao das fun¸c˜oes geratrizes, que assumem formas diferentes em diferentes regi˜oes do espa¸co de fase.
Para entendermos o m´etodo vamos retornar ao Mapa Sim´etrico, cuja equa¸c˜ao
(vide eq. 5.2), tem a forma,
qn+1 = 4qn−2Qn+ fun¸c˜ao m´odulo 1
Qn+1 = 4Qn−2qn+ fun¸c˜ao m´odulo 2 (6.1) pn+1 = pn
3 + Pn
6 + fun¸c˜ao m´odulo 3 Pn+1 = pn
6 + Pn
3 + fun¸c˜ao m´odulo 4.
Ap´os a aplica¸c˜ao do mapa, mas antes da a¸c˜ao das fun¸c˜oes m´odulo, vimos que no planoq×Qo mapa evolui para a regi˜ao indicada por (a) na figura 6.1 e no plano p×P para a regi˜ao (b) na mesma figura. Novamente iremos reagrupar os blocos como vimos na vers˜ao 2 do Mapa Sim´etrico. Em (c) e (d) da figura 6.1 apresentamos o resultado final deste reagrupamento.
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2
2 6
Q
0 4 q 000000000000000000 111111 111111 111111
000000 000000 000000 000000 000000 000000
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0000 1111 1111
0 q
Q 4
4 0
−2
−2 1/2 p
1/2
(a)
P(b)
(c) (d)
0 1/2 p
1/2 P
Figura 6.1: Em (a) identificamos os blocos que ser˜ao reagrupados no plano q×Q e em (b) os blocos que ser˜ao reagrupados no plano p×P. Em (c) e (d) apresentamos os blocos em suas novas posi¸c˜oes.
A diferen¸ca ´e que agora iremos duplicar e transladar os blocos em p×P sem reordenar os sub-blocos. A figura 6.2 mostra o resultado, que chamaremos de vers˜ao 3 do Mapa Sim´etrico
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P
0 1 p
1
Figura 6.2: Aqui apresentamos o preenchimento no planop×P para esta nova vers˜ao do Mapa Sim´etrico, vers˜ao 3.
Desta forma as equa¸c˜oes que descrevem a dinˆamica deste novo mapa cl´assico resultante s˜ao,
qn+1 = 4qn−2Qn−f1
Qn+1 = 4Qn−2qn−f2 (6.2)
pn+1 = pn
3 + Pn
6 − h1
6 +h2
6 − h3
3 +g2
2 Pn+1 = pn
6 + Pn
3 + g1
6 − h1
3 −h2
6 − h3
6 . Onde,
f1 =
3 , 3≤4qn−2Qn <4 2 , 2≤4qn−2Qn <3 1 , 1≤4qn−2Qn <2 0 , 0≤4qn−2Qn <1
−1 , −1≤4qn−2Qn <0
−2 , −2≤4qn−2Qn <−1.
f2 =
3 , 3≤4Qn−2qn <4 2 , 2≤4Qn−2qn <3 1 , 1≤4Qn−2qn <2 0 , 0≤4Qn−2qn <1
−1 , −1≤4Qn−2qn <0
−2 , −2≤4Qn−2qn <−1.
g1 =
0 , f1 = 0 ef2 = 0 ou 1 1 , f1 = 1 ef2 = 0 ou 1 2 , f1 = 2 ef2 ≥0 2 , f1 =−2
2 , f1 = 0 ef2 <0
3 , f1 =−1 e f2 = 2 ou 3 3 , f1 = 1 ef2 =−1 4 , f1 = 0 ef2 = 2 4 , f1 = 2 ef2 <0 5 , f1 = 1 ef2 ≥2 5 , f1 = 3
5 , f1 =−1 e f2 = 0 ou 1.
g2 =
0 , f2 =−2 1 , f2 =−1 0 , f2 = 0 1 , f2 = 1 0 , f2 = 2 1 , f2 = 3.
h1 =
1 , pn+2P6 n ≥ 13 0 , pn+2P6 n < 13.
h2 =
1 , 16 ≤ pn+2P6 n < 13 e 2pn6+Pn < 13 0 , outro caso.
h3 =
1 , 16 ≤ pn+2P6 n < 13 e 2pn6+Pn ≥ 13 0 , outro caso.
A quest˜ao agora ´e escrever uma fun¸c˜ao geratriz efetiva que apresente uma proje¸c˜ao no plano p×P correspondente `a figura 6.2, para assim podermos quan- tizar o mapa.
A fun¸c˜ao geratriz efetiva do Mapa Sim´etrico (eq. 5.8), que a partir de agora identificaremos como FM S, ´e
FM S = (4qn−2Qn)pn+1 + (4Qn−2qn)Pn+1−f1pn+1 + −f2Pn+1 (6.3)
−g2qn−g1Qn.
Comparando-se sua proje¸c˜ao no plano p×P, com a estrutura de blocos que o novo mapa (vers˜ao 3) apresenta (ver fig. 6.3), percebe-se que ambas s˜ao idˆenticas, nas regi˜oes indicadas na figura 6.3. Ou seja, 1/3 do espa¸co de fase pode ser representado por FM S. Os 2/3 restantes podem ser representados por fun¸c˜oes geratrizes, FM S′ e
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1
1 p 0
P
000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111 111111111111
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(b)
(a) P
0 1 p
1
Figura 6.3: Em (a) temos a representa¸c˜ao esquem´atica da periodicidade de FM S e com- paramos duas regi˜oes com a estrutura de blocos em p×P da vers˜ao 3 do Mapa Sim´etrico (b). Observe que a cor de preenchimento n˜ao ´e relevante, mas sim as fronteiras.
FM S′′ . Sendo,
FM S′ = (4qn−2Qn)pn+1 + (4Qn−2qn)Pn+1−f1pn+1 − f2Pn+1
−g2qn−g1Qn + qn
3 − 2Qn
3 (6.4)
FM S′′ = (4qn−2Qn)pn+1 + (4Qn−2qn)Pn+1−f1pn+1 − f2Pn+1
−g2qn−g1Qn + 2qn
3 − 4Qn
3 ,
cujas proje¸c˜oes no plano p×P apresentem deslocamentos de 1/6 e 1/3 respectiva- mente, ao longo do eixo P, como mostra a figura 6.4.
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1 p 1
P
0
p 1
P
P
0 1 p
1
P
0 1 p
1
0 1
F ´MS
FMS´´
(a)
(b)
Figura 6.4: Em (a), `a esquerda, temos a representa¸c˜ao esquem´atica da periodicidade de FM S′ e comparamos duas regi˜oes com a estrutura de blocos em p ×P da vers˜ao 3 do Mapa Sim´etrico `a direita. Em (b), `a esquerda, temos a representa¸c˜ao esquem´atica da periodicidade de FM S′′ e comparamos duas regi˜oes com a estrutura de blocos em p×P da vers˜ao 3 do Mapa Sim´etrico `a direita. Novamente observe que a cor de preenchimento n˜ao
´e relevante, mas sim as fronteiras.
Assim para chegarmos a matriz do propagador desta vers˜ao do mapa, seguire- mos exatamente o mesmo procedimento adotado para a vers˜ao 2 do Mapa Sim´etrico, exceto que agora quando a fun¸c˜aog1 for ativada (´e ela que desloca os blocos a dire¸c˜ao P), usaremos a fun¸c˜ao geratriz correspondente conforme exposto abaixo (por isso a referˆencia `a m´ultiplas fun¸c˜oes geratrizes) :
Se,g1 = 0 ou 4, ent˜ao FM S
g1 = 1 ou 5, ent˜ao FM S′ g1 = 2 ou 6, ent˜ao FM S′′ .
Al´em disso a estrutura de blocos na matriz do propagador ´e exatamente a mesma da usada na vers˜ao 2 do Mapa Sim´etrico (ver eq. 5.8), e os valores poss´ıveis de N tamb´em permanecem os mesmos, ou seja,N deve ser um m´ultiplo de 6.
No pr´oximo cap´ıtulo mostraremos como este m´etodo pode ser aplicado na quan- tiza¸c˜ao de uma grande gama de mapas.
Resultados
Observamos nas figuras 6.5 `a 6.7 as evolu¸c˜oes dos POG comparadas com as evolu¸c˜oes cl´assicas.
Na figura 6.8 apresentamos o gr´afico da intensidade das potˆencias de| hqQ|Ut|qQi | comparadas com as ´orbitas peri´odicas obtidas numericamente para o mapa cl´assico em rela¸c˜ao ao plano q×Q.
Por fim, na figura 6.9, apresentamos o resultado das estat´ısticas P(s) e ¯∆3(l).
Nesta vers˜ao o mapa cl´assico tamb´em n˜ao apresenta a simetria R, tampouco ´e in- variante na troca q ↔ Q, p ↔ P. Assim sendo, novamente n˜ao h´a simetrias a serem separadas. Nesta vers˜ao, `a semelhan¸ca do que ocorre na vers˜ao 2 do Mapa Sim´etrico, as estat´ısticas P(s) e ¯∆3(l) sempre apresentam resultados compat´ıveis com GUE, como esperado, em vista deste mapa n˜ao ser invariante em rela¸c˜ao a revers˜ao temporal.
Q q Quantico
Q q Classico´
P p Quantico
Classico´ P p
Figura 6.5: Comparativo entre a evolu¸c˜ao de um pacote de onda gaussiano POG, e um conjunto de pontos cl´assicos, ambos partindo do ponto de coordenadasq= 1/2,Q= 1/2, p= 1/2,P = 1/2. No topo evolu¸c˜ao vista no planoq×Qprimeiro quˆantica e logo abaixo a cl´assica. Nas duas linhas de baixo, primeiro evolu¸c˜ao quˆantica vista no plano p×P e abaixo a cl´assica. Foi usado N = 60 e fase = 0.
Q q Classico´
Q q Classico´
P p Quantico
Classico´ P p
Figura 6.6: Mesmo que figura anterior mas agora partindo do ponto de coordenadas q = 0,8,Q= 0,2,p= 0,1,P = 0,5 , N = 60, fase = 0.
Q q Quantico
Q q Classico´
P p Quantico
Classico´ P p
Figura 6.7: Mesmo que figura anterior mas agora partindo do ponto de coordenadas q = 0,3,Q= 0,2,p= 0,4,P = 0,4 , N = 60, fase = 0.
Figura 6.8: Gr´afico da intensidade das potˆencias de | hqQ|B|qQi |(linhas 1 e 3), levando em conta os 30% de pontos mais intensos, N = 36, fase = 0, comparadas com as ´orbitas peri´odicas cl´assicas (linhas 2 e 4) de per´ıodo 1 a 6 no planoq×Q.
0.5 1 1.5 2 2.5 3 0.2
0.4 0.6 0.8 1
0 5 10 15 20 25 30
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0.5 1 1.5 2 2.5 3
0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 5 10 15 20 25 30
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0.5 1 1.5 2 2.5 3
0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 5 10 15 20 25 30
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0.5 1 1.5 2 2.5 3
0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 5 10 15 20 25 30
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
Figura 6.9: Estat´ısticasP(s)×s(`a esquerda) e ¯∆3(l)×l(`a direita), obtidas para diversos valores de N e calculadas sobre todos os autoˆangulos. De cima a baixo na ordem,N = 30 e fase = 0, N = 30 e fase = 1/2,N = 36 e fase =0, eN = 36 e fase = 1/2. Linha cont´ınua - GOE, tracejada - Poisson e tra¸co e ponto - GUE.
Cap´ıtulo 7
Discuss˜ ao dos M´ etodos
Nosso objetivo neste cap´ıtulo ´e discutir as condi¸c˜oes gerais, em termos dos parˆametros de acoplamentoA e B (ver cap´ıtulo 3), que tornam mapas acoplados do padeiro quantiz´aveis. Para tal, generalizaremos os procedimentos expostos ao longo da tese.
Primeiramente, vamos analisar em separado as condi¸c˜oes para mapas com aco- plamento assim´etrico e mapas com acoplamento sim´etrico, e na sequˆencia discutire- mos o m´etodo das m´ultiplas fun¸c˜oes geratrizes, aplicando-o a uma modifica¸c˜ao do Mapa do Padeiro que chamamos de Mapa do Padeiro Fracion´ario.
7.1 Condi¸ c˜ oes Gerais
Mapas Assim´etricos
Inicialmente ´e importante frisar que para procedermos as quantiza¸c˜oes expostas at´e aqui, sempre levamos em conta o fato de e2πiN F ser uma fun¸c˜ao peri´odica. Na verdade isto ´e indispens´avel para obtermos o efeito de “divis˜ao” de blocos exposto na figura 7.1. Como mostrado esquematicamente na figura 7.2, caso a parte excedente
(indicada na figura) n˜ao se encaixe exatamente na regi˜ao inferior do plano p×P, ent˜ao o nosso procedimento, a princ´ıpio, n˜ao pode ser aplicado.
Largura = 1 A
000 000 000 111 111 111 000 000 000 000 111 111 111 111 000 000 000 000 111 111 111 111 000 000 000 000 111 111 111 111
000 000 000 000 111 111 111 111 000 000 000 000 111 111 111 111
000 000 000 111 111 111 000 000 000 111 111 111 000 000 000 111 111 111
0
0 0,5
1 P
p 0,5
Excedente
0 0,5
0 0,5 1 P
p
Figura 7.1: Situa¸c˜ao quantiz´avel.
Excedente
Nao se encaixa~
000 000 000 000 111 111 111 111 000 000 000 111 111 111 0000 0000 0000 1111 1111 1111
0
0 0,5
1
p 0,5
P
Figura 7.2: Situa¸c˜ao, a princ´ıpio, n˜ao quantiz´avel.
Para simplificarmos nossa an´alise, sem perda de generalidade, estudaremos pri- meiro os casos onde B =−2 na equa¸c˜ao 5.2.
Nesta situa¸c˜ao as equa¸c˜oes que descrevem o mapa acoplado passam a ser rees- critas como (omitindo as fun¸c˜oes m´odulo),
qn+1 = (2 +A)qn+ 2Qn
Qn+1 = −Aqn (7.1)
pn+1 = Pn
2
Pn+1 = (2 +A)Pn
2A − 2pn
2A .
Se lembrarmos que (Apˆendice B),B =−αA,A /∈[−2,0] eα <0, e levando em conta que B =−2, temos A <−2.
Assim os blocos no planop×P sempre ter˜ao largura 1/2 na dire¸c˜aop, e largura igual a 1/A na dire¸c˜ao P (fig. 7.1). Consequentemente a periodicidade da expo- nencial complexa permitir´a a quantiza¸c˜ao somente quando Afor um inteiro (ver fig.
7.3). De outra forma o excedente n˜ao ´e transladado naturalmente pela periodicidade da exponencial complexa como mostra a figura 7.4.
0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111
0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111
0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111
0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111
0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111
A = −5
0 1 P
1 p
Figura 7.3: Mapa assim´etrico com A = −5 e B = −2, observe que as regi˜oes al´em de P = 1 e abaixo deP = 0 se “encaixar˜ao” nas posi¸c˜oes indicadas pelas setas.
Mapas Sim´etricos
Algo muito semelhante ocorre quando temos mapas com acoplamento sim´etrico.
0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111
0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 0000000000
0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000
1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111
A = −2,5
0 p 1 P
1
Figura 7.4: Mapa assim´etrico com A=−2,5 eB =−2, note que aqui o bloco excedente teria que ser fracionado para preencher todo o intervalo [0,1)×[0,1), o que n˜ao ´e poss´ıvel se levarmos em conta apenas a periodicidade da fun¸c˜ao geratriz.
As equa¸c˜oes que descrevem estes mapas (eq. 3.4), s˜ao (omitindo as fun¸c˜oes m´odulo) qn+1 = (2 +A)qn−AQn
Qn+1 = (2 +A)Qn−Aqn (7.2)
pn+1 = 2 +A
K Pn + A Kpn
Pn+1 = 2 +A
K pn + A KPn.
Onde K = 4 + 4A.
A figura 7.5 mostra como o plano p×P ´e preenchido pelos blocos, ou seja, a parte que ultrapassa a linha P = 1 ´e transladada para a posi¸c˜ao logo acima de P = 0, mantendo-se o mesmo valor de p. Quando os blocos ultrapassam a linha p= 1 ocorre um processo equivalente.
A figura 7.6 mostra uma situa¸c˜ao gen´erica para mapas com acoplamento sim´etrico.
Nela observamos que a inclina¸c˜ao dos losˆangulos que preenchem o plano p× P ´e
000 000 000 000 111 111 111 111 000 000 000 000 111 111 111 111 000 000 000 000 111 111 111 111
000 000 000 000 111 111 111 111 000 000 000 000 111 111 111 111
000 000 000 000 111 111 111 111
p 0
0,5
0,5 1
1 P
Figura 7.5: Representa¸c˜ao para um mapa sim´etrico, indicando como os blocos que ultra- passam a linhaP = 1 se reencaixam.
A/(2 +A), e a largura dos blocos na dire¸c˜aop´e 1/(2 +A). Logo, conforme a figura deixa claro, s´o poderemos contar com o efeito da periodicidade quando A/(2 +A) for um m´ultiplo inteiro de 1/(2 +A), ou seja, quando A for um inteiro.
A K 2+A
K
1
2+A 1
}
2+A1 2+A
X = A 2 + A 1/2
1
inclinaçao da reta = 2 + A A
X X
Espaço entre as faixas
p
1/2 1
P
Largura do bloco
Figura 7.6: An´alise para mapas com acoplamento sim´etrico. Observe que se o espa¸co entre as faixas n˜ao for um m´ultiplo inteiro da largura do bloco, n˜ao ser´a poss´ıvel reconstruir o espa¸co de fase apenas em fun¸c˜ao da periodicidade da fun¸c˜ao geratriz.
Retornando aos mapas com acoplamento assim´etrico, a figura 7.7, `a semelhan¸ca da figura 7.6, mostra que no caso geral para mapas com acoplamento assim´etrico, a quantiza¸c˜ao tamb´em s´o ser´a vi´avel quando A for inteiro (respeitando as condi¸c˜oes do Apˆendice B). A generaliza¸c˜ao quanto ao parˆametro B ´e direta, visto que apenas passar´ıamos a analisar sobre o eixoP, ao inv´es de analisarmos sobre o eixop, como fizemos nas figuras 7.6 e 7.7. Desta forma vemos queB tamb´em deve ser um inteiro, para a viabiliza¸c˜ao da quantiza¸c˜ao pelo m´etodo ora discutido.
2+A K
}
1 2+A
X = A 2 + A 1/2
1/2
1 1
P
p inclinaçao da reta = 2 + A
A
Largura do bloco
X K
2+B
Figura 7.7: An´alise para o caso geral de mapas com acoplamento assim´etrico. Observe que tanto a largura do bloco, quanto a distˆancia entre o fim do primeiro bloco e o ponto onde se iniciaria uma nova faixa ao longo do eixop, s˜ao idˆenticos aos de mapas com acoplamento sim´etrico (fig. 7.6).
De fato isto n˜ao deve nos surpreender, j´a que se generalizarmos o mapa do padeiro (de forma diferente da proposta em [54]), escrevendo:
qn+1 = J qn−[J qn] (7.3)
pn+1 = pn
J + [J qn] J .
Este s´o ser´a quantiz´avel pelo m´etodo padr˜ao quando temos J = 2, 3, 4, ... . Na sequˆencia no entanto, mostraremos como ´e poss´ıvel quantizar um mapa do padeiro seguindo esta generaliza¸c˜ao e usando umJ fracion´ario com o uso do m´etodo das m´ultiplas fun¸c˜oes geratrizes.
7.2 O Padeiro Fracion´ ario
O Mapa do Padeiro usual ´e dado por,
qn+1 = 2qn−[2qn] (7.4)
pn+1 = pn
2 +[2qn] 2 . Na figura 7.8 revisamos sua descri¸c˜ao geom´etrica.
0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 1111111111111111 1111111111111111 1111111111111111 1111111111111111 1111111111111111 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111
0 0
0.5 1 1
1 1 2
p p
q q 0 1 q
1
0.5
(b)
p(c)
(a)
Figura 7.8: Em (a) temos o espa¸co de fase q×p preenchendo o intervalo [0,1)×[0,1).
Em (b) expomos a regi˜ao para onde a regi˜ao anterior evolui, antes das a¸c˜oes das fun¸c˜oes m´odulo. Em (c) temos o espa¸co de fase devolvido ao intervalo [0,1)×[0,1), devido a a¸c˜ao do termo [2qn].
Podemos generalizar o Mapa do Padeiro de forma a termos a equa¸c˜ao 7.3, e, desde queJ seja um inteiro maior ou igual a 2, a prescri¸c˜ao geom´etrica (ver fig. 7.9), bem como a quantiza¸c˜ao via propagador semicl´assico, se d˜ao analogamente ao caso usual do Mapa do Padeiro.
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111
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111111111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111
00000000000000000000000000 00000000000000000000000000 00000000000000000000000000 00000000000000000000000000 11111111111111111111111111 11111111111111111111111111 11111111111111111111111111 11111111111111111111111111
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0 p 1
1
(d)
0 1 p
q 1 2 3 4 q 0
(f)
1 q 1
p
Padeiro 4 (e) Padeiro 3
0 1 0
1 p
2 3 q
(b)
1
q 0
p (c)
1
q 1
p (a)
1
1/3
2/3 1/3
1/4
3/4 1/2 1/4
Figura 7.9: Em (a) temos o espa¸co de fase q×p preenchendo o intervalo [0,1)×[0,1).
Em (b) expomos a regi˜ao para onde a regi˜ao anterior evolui, antes das a¸c˜oes das fun¸c˜oes m´odulo. Em (c) temos o espa¸co de fase devolvido ao intervalo [0,1)×[0,1), devido a a¸c˜ao do termo [Jqn].
Agora apresentaremos um mapa do padeiro, que chamaremos de Padeiro Fra- cion´ario, ondeJ = 2,5 na equa¸c˜ao 7.3. Assim se segu´ıssemos o procedimento padr˜ao, as equa¸c˜oes do mapa seriam,
qn+1 = 2,5qn−[2,5qn] (7.5) pn+1 = pn
2,5+ [2,5qn] 2,5 .
A figura 7.10 apresenta a representa¸c˜ao geom´etrica deste mapa.
Fica claro na figura 7.10, que seguindo a prescri¸c˜ao usual do Mapa do Padeiro n˜ao conseguimos recompor o espa¸co de fase ao intervalo [0,1)×[0,1).
Aparentemente poder´ıamos simplesmente fazer o que a figura 7.11 sugere. Mas isto geraria um mapa que vai contra a filosofia do Mapa do Padeiro, j´a que em tal