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Familia de Mapas del Panadero Como Ambiente Caótico de la ...

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CAPÍTULO 4. EVOLUCIÓN DEL CAMINANTE Y DEL PANADERO 44<br />

A través <strong>de</strong> <strong>la</strong>s probabilida<strong>de</strong>s se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>finir una cantidad que cuantifica <strong>la</strong> diferencia<br />

entre dos distribuciones. Esta magnitud se <strong>de</strong>nomina distancia variacional total ν12(t), y queda<br />

<strong>de</strong>finida como<br />

ν12(t) = ||P1(n, t) − P2(n, t)|| =<br />

M−1<br />

<br />

n=0<br />

|P1(n, t) − P2(n, t)| (4.1)<br />

La caminata en el ciclo es simi<strong>la</strong>r a <strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> línea infinitas hasta tiempos <strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

mitad <strong>de</strong> sitios.<br />

En el límite <strong>de</strong> infinitos pasos <strong>la</strong> caminata aleatoria clásica en un ciclo <strong>de</strong> M sitios tien<strong>de</strong> a:<br />

Plim(n) = 1<br />

M para M impar (4.2)<br />

2<br />

Plim(n) = N si t + n + n0 par<br />

para M par (4.3)<br />

0 si t + n + n0 impar<br />

En el caso <strong>de</strong> <strong>la</strong> caminata cuántica <strong>la</strong> probabilidad en función <strong>de</strong>l tiempo para un sitio fijo<br />

en el ciclo, es una función “quasi-periódica”, y por lo tanto típicamente no converge a ningún<br />

límite. Promediando esta función en el tiempo, se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>finir <strong>la</strong> distribución promedio P (n, t)<br />

dada por<br />

P (n, t) = 1<br />

t<br />

t−1<br />

<br />

t ′ =0<br />

P (n, t ′ ) (4.4)<br />

Una cantidad <strong>de</strong> <strong>la</strong>s más relevantes que se observan en el ciclo es el tiempo <strong>de</strong> mezc<strong>la</strong>. Este<br />

se <strong>de</strong>fine como <strong>la</strong> mínima cantidad <strong>de</strong> pasos que tiene que dar el caminante, <strong>de</strong> manera tal que<br />

su distancia variacional total con una distribución <strong>de</strong> probabilida<strong>de</strong>s límite sea siempre menor<br />

a un valor dado.<br />

En este trabajo no analizaremos el tiempo <strong>de</strong> mezc<strong>la</strong> <strong>de</strong>bido a que nos focalizamos en <strong>la</strong><br />

línea, y a<strong>de</strong>más su cálculo (con el acop<strong>la</strong>miento <strong>de</strong>l pana<strong>de</strong>ro) requiere <strong>de</strong> mucho tiempo computacional.<br />

4.1.2. Función <strong>de</strong> Wigner<br />

En <strong>la</strong> figura 4.2 se muestra <strong>la</strong> evolución <strong>de</strong> <strong>la</strong> caminata Hadamard en un ciclo <strong>de</strong> 64 sitios.<br />

El estado inicial es localizado en posición para el caminante y “simétrico” para <strong>la</strong> moneda.<br />

A tiempos cortos, po<strong>de</strong>mos c<strong>la</strong>sificar <strong>la</strong>s interferencias en dos tipos: <strong>la</strong>s que se encuentran en<br />

el centro, que se <strong>de</strong>ben a superposiciones coherentes <strong>de</strong> estados posición; y <strong>la</strong>s que se encuentran<br />

en los bor<strong>de</strong>s, que son producidas <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong>s condiciones periódicas <strong>de</strong>l ciclo. Estas últimas<br />

pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong>jadas <strong>de</strong> <strong>la</strong>do si se quiere analizar sólo <strong>la</strong> línea infinita.

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