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Termodinâmica e tecnologias de informação utilizando sistemas quânticos de variáveis contínuas

Processo: 17/07973-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2018 - 30 de junho de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Convênio/Acordo: University of Nottingham
Pesquisador responsável:Gabriel Teixeira Landi
Beneficiário:Gabriel Teixeira Landi
Pesq. responsável no exterior: Gerardo Adesso
Instituição no exterior: University of Nottingham, University Park, Inglaterra
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesq. associados:Diogo de Oliveira Soares Pinto ; Jader Pereira dos Santos ; Marcelo Martinelli ; Paulo Alberto Nussenzveig
Assunto(s):Termodinâmica quântica  Informação quântica 

Resumo

Neste projeto propomos estabelecer uma colaboração entre as Universidades de São Paulo, Nottingham e Birmingham, com o intuito de investigar aspectos informacionais e termodinâmicos de sistemas quânticos descritos por variáveis contínuas, além de suas aplicações para tecnologias quânticas. Em particular, a proposta irá focar na quantificação de irreversibilidade em sistemas fora do equilíbrio, incluindo modelos concretos para a interação da luz com a matéria, e no papel de recursos não-clássicos, como emaranhamento e correlações quânticas, na sua caracterização. Os limites fundamentais do desempenho de máquinas térmicas nanométricas na presença de reservatórios fora do equilíbrio, serão estudados teórica e experimentalmente. Em particular, neste projeto desenvolveremos uma prova de conceito de um máquina tri-ciclica quântica, um dispositivo que pode funcionar tanto como um refrigerador quanto como uma máquina térmica, conectado a uma fonte de luz comprimida. Investigaremos em detalhe o papel das flutuações não-clássicas devido à compressão da luz na eficiência do dispositivo. No caminho, desenvolveremos também uma série de resultados teóricos referentes a problemas de interesse atual na fronteira entre a informação quântica, a ótica quântica e a termodinâmica. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos 
Experimentos detectam produção de entropia em sistemas quânticos 
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (25 total):
Mais itensMenos itens
Medium (EUA): Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (28/Nov/2019)
Phys.Org (Reino Unido): Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (27/Nov/2019)
Pesquisa Científica: O teorema explica por que quantidades como calor e energia podem flutuar no sistema microscópico (27/Nov/2019)
Science Bulletin: Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (27/Nov/2019)
The online Technology: Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (27/Nov/2019)
Science Spies (Reino Unido): Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (27/Nov/2019)
Nanowerk (EUA): Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (26/Nov/2019)
Science Codex: Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (26/Nov/2019)
Nanotechnology Now (EUA): Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (26/Nov/2019)
SciFi News (Reino Unido): Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (26/Nov/2019)
Scifi Venture: Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (26/Nov/2019)
Brightsurf: Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (26/Nov/2019)
7thSpace: Theorem explains why quantities such as heat and power can fluctuate in microscopic system (26/Nov/2019)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Theorem Explains Why Quantities Such As Heat And Power Can Fluctuate In Microscopic System (24/Nov/2019)
CIMM - Centro de Informação Metal Mecânica: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (01/Nov/2019)
Brasil CT&I: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (29/Out/2019)
Confap - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (28/Out/2019)
Espaço Ecológico no Ar: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (28/Out/2019)
Esteta : Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (28/Out/2019)
Jornal da Ciência online: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (28/Out/2019)
Planet Earth Water Air Green Brazil: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (28/Out/2019)
Gestão Ambiental: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (28/Out/2019)
Sociedade Científica: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (28/Out/2019)
ABIPTI - Associação Brasileira das Instituições de Pesquisa Tecnológica e Inovação: Teorema explica por que grandezas como calor e potência podem flutuar em sistemas microscópicos (28/Out/2019)
Universo Racionalista: Dedução de relações de incerteza ajuda a controlar máquinas quânticas (15/Out/2019)

Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ROSSI, MASSIMILIANO; MANCINO, LUCA; LANDI, GABRIEL T.; PATERNOSTRO, MAURO; SCHLIESSER, ALBERT; BELENCHIA, ALESSIO. Experimental Assessment of Entropy Production in a Continuously Measured Mechanical Resonator. Physical Review Letters, v. 125, n. 8 AUG 19 2020. Citações Web of Science: 0.
MALOUF, WILLIAM T. B.; GOOLD, JOHN; ADESSO, GERARDO; LANDI, GABRIEL T. Analysis of the conditional mutual information in ballistic and diffusive non-equilibrium steady-states. Journal of Physics A-Mathematical and Theoretical, v. 53, n. 30 JUL 31 2020. Citações Web of Science: 0.
TIMPANARO, ANDRE M.; SANTOS, JADER P.; LANDI, GABRIEL T. Landauer's Principle at Zero Temperature. Physical Review Letters, v. 124, n. 24 JUN 16 2020. Citações Web of Science: 0.
MICADEI, KAONAN; LANDI, GABRIEL T.; LUTZ, ERIC. Quantum Fluctuation Theorems beyond Two-Point Measurements. Physical Review Letters, v. 124, n. 9 MAR 2 2020. Citações Web of Science: 0.
SERAFINI, A.; LOSTAGLIO, M.; LONGDEN, S.; SHACKERLEY-BENNETT, U.; HSIEH, C-Y; ADESSO, G. Gaussian Thermal Operations and The Limits of Algorithmic Cooling. Physical Review Letters, v. 124, n. 1 JAN 2 2020. Citações Web of Science: 1.
TIMPANARO, ANDRE M.; GUARNIER, GIACOMO; GOOLD, JOHN; LANDI, GABRIEL T. Thermodynamic Uncertainty Relations from Exchange Fluctuation Theorems. Physical Review Letters, v. 123, n. 9 AUG 30 2019. Citações Web of Science: 5.
MARTINELLI, TIAGO; SOARES-PINTO, DIOGO O. Quantifying quantum reference frames in composed systems: Local, global, and mutual asymmetries. Physical Review A, v. 99, n. 4 APR 26 2019. Citações Web of Science: 2.

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