In this work we analyze quantum decoherence in neutrino oscillations considering the Open Quantum System framework and oscillations through matter for three neutrino families. Taking DUNE as a case study we performed sensitivity analyses for two neutrino flux configurations finding limits for the decoherence parameters. We also offer a physical interpretation for a new peak which arises at the νe appearance probability with decoherence. The sensitivity limits found for the decoherence parameters are Γ21 ≤ 1.2 × 10 −23 GeV and Γ32 ≤ 7.7 × 10 −25 GeV at 90% C. L.

In the framework of Open Quantum Systems we analyze data from KamLAND by using a model that considers neutrino oscillation in a three-family approximation with the inclusion of the decoherence effect. Using a χ 2 test we find new limits for the decoherence parameter which we call γ, considering the most recent data by KamLAND. Assuming an energy dependence of the type γ = γ0 (E/E0) n , in 95 % C.L. the limits found are 3.7 × 10 −24 GeV for n = −1, 6.8 × 10 −22 GeV for n = 0, and 1.5 × 10 −19 GeV for n = 1 on the energy dependence.

No abstract

In this dissertation, using Quantum Open Systems we analyze data from KamLAND by using a model that considers neutrino oscillation in two families with the inclusion of the decoherence effect.We review important concepts of usual Quantum Mechanics, such as the superposition principle, coherence, and the measurement problem. We also review the density matrix formalism and we use it to present the theory of Quantum Open Systems, which gives the Lindblad -Kossakowski equation.Vaccum neutrino oscillations are studied using the density matrix formalism, and then the lindblad -Kossakowski equation is used to obtain new equations for the neutrino oscillations in two families, in which we see the inclusion of the decoherence effect Then, we use a ä 2 Test to find limits for the usual oscillation parameters and also for the decoherence parameter which we call Ò.We find evidence in favor of the inclusion of the decoherence effect, since the analysis shows that a zero value for the decoherence parameter Ò is excluded in 68.27% C.L. vi ResumoNessa dissertação, utilizando a Mecânica Quântica de Sistemas Abertos, analisamos dados de KamLAND utilizando um modelo que considera oscilação de neutrinos em duas famílias incluindose o efeito de descoerência quântica.Revisamos conceitos importantes de Mecânica Quântica usual, como o princípio de superposição, coerência quântica, e o problema da medida. Revemos também o formalismo de matriz de densidade e o utilizamos para apresentar a Mecânica Quântica de Sistemas Abertos, da qual obtemos a equação de Lindblad -Kossakowski.Oscilação de neutrinos no vácuo são revisadas utilizando o formalismo de matriz de densidade, e então a equação de Lindblad -Kossakowski é usada para obtermos novas equações para oscilação de neutrinos em duas famílias, onde vemos a inclusão do efeito de descoerência quântica.Então, usamos um teste de ä 2 para obter limites para os parâmetros usuais de oscilação de neutrinos e também para o parâmetro de descoerência, que chamamos de Ò.Encontramos evidências em favor da inclusão do efeito de descoerência quântica , uma vez que nossa análise mostrou que o valor Ò = 0 está excluído em 68,27%C.L. vii AgradecimentosInicialmente quero agradecer aos meus pais, Marcelo e Áurea, e também ' a minha irmã, Caroline, por todo o apoio, amor e paciência durante esses mais de seis anos de Unicamp. Por sempre terem me escutado, tanto nos momentos de crise e de dúvida, quanto nos momentos em que tudo corria bem. Embora nem sempre eu tenha voltado para casa o quanto vocês queriam, e nem sempre eu pude ficar com vocês por mais tempo, saibam que eu amo muito vocês.Agradeço a todos os meus amigos que me acompanharam nesse período aqui, seja durante a graduação, seja durante o mestrado.