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)