Recursos não clássicos para baterias quânticas em centros de vacâncias de nitrogênio

Resumo

Nas últimas décadas, avanços nas técnicas experimentais abriram caminho para a construção coerente de dispositivos tecnológicos trabalhando em regime quântico. Um exemplo notável é a realização de "Baterias Quânticas", que são compostas por apenas alguns sistemas quânticos e são projetadas para armazenar e liberar energia sob demanda. Embora tenham sido introduzidas recentemente, a descrição teórica das baterias quânticas se desenvolveu substancialmente. Apesar disso, o estabelecimento de modelos realistas, incluindo, por exemplo, a interação da bateria com seu ambiente, ainda são poucos na literatura. Por isso, técnicas para estabilizar a bateria devido a perdas causadas pelo ambiente e aproveitar recursos não clássicos em seu ciclo são tópicos ativos de pesquisa. Neste contexto, o principal objetivo deste projeto é apresentar um formalismo teórico para implementação de baterias quânticas na plataforma quântica emergente de centros de vacâncias de nitrogênio (VN). Esta plataforma possui técnicas de controle robustas e altos tempos de coerência mesmo em temperatura ambiente. Essas características tornam os centros de VN adequados para implementar baterias quânticas e estudar o papel de recursos não clássicos (como coerência) nos processos de carga, estabilização e descarga da bateria. Esperamos que as descobertas deste projeto forneçam as ferramentas fundamentais para propor realizações experimentais de baterias quânticas em centros de VN.