Transições de fase quânticas
Mucio A. Continentino (CBPF)

Transições de fase quânticas ocorrem a temperatura nula. Diferentemente das transições de fase térmicas, onde a entropia desempenha um papel crucial, as transições quânticas ocorrem devido a uma competição entre dois tipos de interação. Exemplos de transições de fase quânticas são, a condensação de Bose-Einstein em um sistema de átomos frios, a transição supercondutor-isolante por efeito da desordem e a transição antiferromagnética-paramagnética nos sistemas de férmions pesados. As transições quânticas estão associadas à um ponto critico quântico (PCQ) onde o parâmetro de ordem de uma das fases vai continuamente a zero. Poderíamos imaginar que o interesse nestas transições é puramente acadêmico, pois a temperatura nula não pode jamais ser atingida. Nós iremos mostrar que este não é o caso e que transições quânticas podem ser exploradas e caracterizadas no laboratório. Veremos diversos exemplos, inclusive os mencionados acima, discutindo como podemos acessar as características de uma transição quântica, inclusive os expoentes críticos do PCQ, trabalhando em temperaturas finitas. Vamos mostrar que tempo e espaço estão indissociavelmente acoplados nestas transições e portanto elas acontecem num espaço de dimensão efetiva d_eff = d + z, onde d é a dimensão Euclidiana do espaço e z esta associado as dimensões temporais. Finalmente iremos explorar algumas conseqüências da existência de d_eff para obter uma descrição completa de alguns fenômenos críticos quânticos.