Aprendizagem de máquina e suas aplicações na física quântica: metrologia, termologia, transições de fase e desacoplamento dinâmico

Resumo

Este projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver uma metodologia que possa ser aplicada em quatro temas principais da física quântica: metrologia quântica, termologia quântica, nas técnicas de proteção de erro e nas transições de fase quântica. Nós iremos focar em diversas técnicas de aprendizagem de máquina, considerando desde os modelos mais simplistas aos mais sofisticados. Em se tratando de metrologia quântica, teremos como foco o estudo de pontos quânticos, tentando desenvolver um algoritmo capaz de determinar a constante de acoplamento entre dois qubits. Em termologia, nosso objetivo será determinar a temperatura de um reservatório por meio de um sistema de prova. Em se tratando de transições de fase, nosso foco será no desenvolvimento de um classificador universal, ou seja, um algoritmo capaz de detectar as fases mesmo de modelos desconhecidos. Finalmente, faremos uso da aprendizagem de máquina para otimizar as técnicas de proteção de informação quântica, em especial o desacoplamento dinâmico. Pretendemos durante o desenvolvimento deste projeto introduzir novas rotinas para o estudo da metrologia, da termologia, das transições de fase quântica e das técnicas de proteção norteada agora por métodos computacionais baseados em aprendizagem de máquina. (AU)