En general, se sabe que una gran variedad de sistemas abiertos pueden ser
descritos como subsistemas en interacción con un sistema más grande, llamado
ambiente o entorno [1]-[4]. El entorno suele ser considerado un sistema
mucho más grande, prácticamente imperturbable ante las interacciones con
el sistema abierto, por lo cu al, es tomado como invariante en el tiempo. Esto
concentra el interés, exclusivamente, en la evolución del subsistema abierto
o también llamado reducido. El sistema total, suma del subsistema reducido
y entorno, se considera que es un sistema aislado que sigue las reglas usuales
de la mecánica cuántica, es decir, realiza una evolución unitaria que conserva
la probabilidad. Sin embargo, la evoluci on del subsistema abierto, sin el entorno,
ya no es unitaria, porque al existir interacción con el otro subsistema
se desarrollan efectos de dispersión e irreversibilidad. Cuando no hay una
correlación inicial entre el subsistema, el entorno y sus interacciones se la
considera débil y puede ser descrita en términos de los llamados semigrupos
dinámicos cuánticos. Estos son mapeos de la evolución en el tiempo que
encierran requerimientos físicos generales como: incremento en la entropía,
la composición del tiempo(propiedad de los semigrupos) y positividad completa.
La descripción de sistemas abiertos originalmente fue desarrollada para sistemas
ópticos-cuánticos. Sin embargo, en este trabajo, nos serviremos de esta
teoría para estudiar efectos de decoherencia, en el marco de partículas elementales.
Las motivaciones originales para investigar en esta camino se deben a que esto podría ser una forma de observar posibles efectos de gravedad
cuántica [5]-[16]. Gravedad cuántica postula la existencia de fenómenos no
est andar, como agujeros negros virtuales, los cuales son agujeros negros que
existirán temporalmente como resultado de una fuctuación del espaciotiempo.Asimismo algunos trabajos postulan que también string theory podrá llevar a fenómenos parecidos [17] [18] [19]. En general, algunos artículos han tratado acerca de estas interacciones y el efecto de \fricción" que sufrirán las cuál sea la dinámica \microscópica" de la interacción se puede estimar la
magnitud de estos nuevos efectos utilizando la teoría de sistemas cuánticos
abiertos.
Las motivaciones acerca del uso de neutrinos para el estudio de efectos de decoherencia
son: Primero, porque se estima que son muy peque~nos a energías
inferiores a la masa de Planck. Por lo cu al, se considera imposible observarlos
en partículas cargadas, porque antes de recorrer una distancia apreciable interaccionarán con el ambiente. Segundo, en el caso de la partículas neutras,
se hizo un estudio sobre la posibilidad de medir decoherencia en neutrones
y kaones, no obstante, la medición est a muy restringida por el tiempo de
vida de estas partículas. Por lo que, los neutrinos son un caso especial, ya
que, por un lado se tiene que son partículas neutras que atraviesan imperturbablemente
grandes distancias sin decaer ni interaccionar, mientras que
por otro, debido a sus oscilaciones funcionan como interferómetros de gran
escala, tal que, los posibles efectos de decoherencia pueden ser maximizados
volviéndolos medibles. En los últimos a~nos, se están realizando varios experimento
de neutrinos, por lo que es una buena oportunidad para medir estos
posibles efectos disipativos.
En este trabajo, vamos a establecer el Marco Teórico en el Capítulo 2, en
el cu al, se expondrá el mecanismo de las oscilaciones de neutrinos inducida
por la diferencia de masas y el formalismo de sistema cuánticos abiertos. En
el Capítulo 3, se presenta la evolución de un sistema de neutrinos como un
sistema abierto en interacción con un baño térmico, y usando los la teoría
de sistema cuánticos abiertos se parametrizará los efectos de la interacción.
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En este análisis, no se considerará ningún dano en específico, sino que se
realizará un análisis fenomenológico sobre las probabilidades de oscilación.
Además, a un siendo desconocida la forma microscópica de la interacción
se tomará ciertas consideraciones generales, como exigir completa positividad,
para obtener restricciones sobre los parámetros de decoherencia. Luego,
usando las restricciones se considerarán ciertos escenarios de decoherencia,
tanto dentro del modelo de dos sabores, como en el de tres neutrinos. Posteriormente,
en el Capítulo 4, se realizará un análisis para ver si es posible
observar efectos de decoherencia en el experimento de MINOS. Además, se
discutirá como modi car la decoherencia a la composici on del
ujo de neutrinos
astrofísicos medidos en IceCube. Finalmente, en el Capítulo 5, se
presenta un resumen de los resultados obtenidos y algunas conclusiones al
respecto. El anexo A muestra un breve resumen acerca de algunos aspectos
básicos de la mecánica cuántica.

CIENCIACTIVA