Busca avançada
Ano de início
Entree

Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Informação Quântica

Processo: 08/57856-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de julho de 2009 - 31 de março de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Convênio/Acordo: CNPq - INCTs
Pesquisador responsável:Amir Ordacgi Caldeira
Beneficiário:Amir Ordacgi Caldeira
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):09/16369-8 - Informação quântica no espaço de fase, BP.PD
09/18336-0 - Partículas relativísticas e excitações similares em matéria condensada, BP.DD
Assunto(s):Mecânica quântica  Informação quântica  Computação quântica  Criptografia quântica 

Resumo

A informação quântica é uma disciplina em que são estudados métodos para caracterizar, transmitir, processar, armazenar, compactar e utilizar computacionalmente a informação contida em sistemas quânticos. Essas características têm motivado o estudo detalhado de um grande número de sistemas físicos, buscando-se candidatos apropriados para a realização dessas tarefas. Trata-se de um tema amplo e multidisciplinar, que teve um desenvolvimento acelerado nos últimos anos, motivado de um lado pelo seu interesse fundamental, e de outro pelas perspectivas de aplicação em computação, comunicações e criptografia. A presente proposta trata da formação de um Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia - Informação Quântica (INCT-IQ). A importância deste instituto deriva da necessidade de desenvolver no país pesquisas básicas que conduzam ao desenvolvimento de tecnologias nas áreas de computação e comunicação quântica. Em particular, a pesquisa para o desenvolvimento de tecnologias de comunicação, utilizando a criptografia quântica, é extremamente importante, já que este é o único método de transmitir informação intrinsecamente inviolável. Este fato é responsável pelo grande interesse em sistemas de criptografia quântica no nível governamental e pela produção de sistemas protótipos por diversos grupos de pesquisa. Interesse adicional na área decorre de que um computador quântico poderá realizar tarefas que são intratáveis com computadores clássicos. O principal exemplo deste tipo de problema é a fatoração de grandes números. A fatoração e outras operações matemáticas semelhantes formam a base dos atuais métodos de criptografia clássica. A construção de um computador quântico ameaçará a segurança dos atuais métodos de comunicação e comércio eletrônico. Portanto, tanto do ponto de vista acadêmico quanto do ponto de vista comercial e estratégico, fica evidente a necessidade de levar o Brasil à fronteira do conhecimento nesta área, de forte envolvimento internacional. Para situar o INCT-IQ dentro do contexto do desenvolvimento internacional e estado da arte da Informação Quântica, faremos uma breve introdução histórica do tema, enfatizando os principais avanços teóricos e experimentais, assim como os resultados recentes mais importantes. Começamos fazendo um paralelo entre a revolução industrial nos séculos 18 e 19 e a revolução da informação que está em pleno andamento. A primeira foi possível, em grande parte, por causa dos avanços da Ciência da época, tais como o desenvolvimento das teorias da termodinâmica e do eletromagnetismo. A segunda vem sendo impulsionada pelo rápido desenvolvimento de diversas tecnologias de informação, cujos fundamentos estão em duas teorias: a mecânica quântica e a teoria da informação. Através da mecânica quântica chegou-se aos dispositivos semicondutores e ao laser, por exemplo, que são encontrados em computadores, na internet, telefones celulares, aparelhos de CD e DVD, máquinas fotográficas digitais e muitos outros. A teoria da informação, de sua parte, levou a avanços na quantificação e manipulação da informação que podem ser exemplificados pela compactação de informação digital, como em arquivos de música MP3. O caráter fundamental dos avanços nestas duas teorias contrasta com o grande impacto que eles tiveram e veem tendo no dia a dia das pessoas comuns, materializados em aplicações tecnológicas. Atualmente, encontramo-nos no início de uma nova fase desta revolução da informação em que o caráter quântico dos dispositivos desempenha um papel fundamental. Embora a maior parte dos equipamentos, tanto de comunicação quanto de processamento de informação, empregue dispositivo cujo funcionamento depende das leis da mecânica quântica (tais como o transistor), a informação em si é de natureza clássica. São os chamados bits clássicos de um computador comum ou de um canal de comunicação digital. A evolução dos dispositivos de processamento de bits clássicos aponta para a miniaturização dos componentes eletrônicos. Eventualmente, os aspectos quânticos da informação terão que ser enfrentados e compreendidos tanto pelos físicos como pelos engenheiros. Seja pela possibilidade crescente de tirar proveito das propriedades quânticas dos sistemas físicos para acelerar o processamento e aumentar a segurança na transmissão da informação, seja pelo fato de que a integração dos componentes eletrônicos acabará inevitavelmente ingressando na escala de grandeza microscópica, a evolução dos sistemas de informação exigirá uma abordagem quântica também da informação e não apenas dos dispositivos. Em consequência desta situação, nos últimos anos foi iniciada uma grande corrida científica e tecnológica, na qual o domínio e a manipulação de propriedades quânticas da matéria e da radiação desempenham o papel principal... (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Experimento inverte o sentido do fluxo de calor 
Seta do tempo é comprovada em nível molecular 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio:
Diabrura quântica 
Desordem irreversível no mundo dos átomos 
Machine de <em>spins</em> 
Máquinas de <em>spins</em> 
A nova onda dos qubits 
A nova onda dos qubits 
Colores enmarañados 
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (12 total):
Mais itensMenos itens
Do frio para o quente: revertendo o fluxo do calor com física quântica 
Experiment reverses the direction of heat flow 
Experiment reverses the direction of heat flow 
Experiment Reverses The Direction Of Heat Flow 
Experiment reverses the direction of heat flow 
Experiment reverses the direction of heat flow 
Experiment reverses the direction of heat flow 
Experiment reverses the direction of heat flow 
Experimento inverte o sentido do fluxo de calor - e do tempo 
Experimento brasileiro inverte o sentido do fluxo de calor 
Experimento inverte o sentido do fluxo de calor 
Experimento inverte o sentido do fluxo de calor 

Publicações científicas (16)
(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)
CORREA, JR., CLOVIS; VIDIELLA-BARRANCO, A. Hybrid entanglement between a trapped ion and a mirror. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL PLUS, v. 133, n. 5 MAY 28 2018. Citações Web of Science: 0.
DEBARBA, TIAGO; FANCHINI, FELIPE F. Non-Markovianity quantifier of an arbitrary quantum process. Physical Review A, v. 96, n. 6 DEC 12 2017. Citações Web of Science: 2.
DECORDI, G. L.; VIDIELLA-BARRANCO, A. Two coupled qubits interacting with a thermal bath: A comparative study of different models. Optics Communications, v. 387, p. 366-376, MAR 15 2017. Citações Web of Science: 8.
LIU, BI-HENG; HU, XIAO-MIN; CHEN, JIANG-SHAN; ZHANG, CHAO; HUANG, YUN-FENG; LI, CHUAN-FENG; GUO, GUANG-CAN; KARPAT, GOKTUG; FANCHINI, FELIPE F.; PIILO, JYRKI; MANISCALCO, SABRINA. Time-invariant entanglement and sudden death of nonlocality. Physical Review A, v. 94, n. 6 DEC 9 2016. Citações Web of Science: 6.
VIDIELLA-BARRANCO, A. Evolution of a quantum harmonic oscillator coupled to a minimal thermal environment. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 459, p. 78-85, OCT 1 2016. Citações Web of Science: 1.
NETO, ALAOR CERVATI; KARPAT, GOKTUG; FANCHINI, FELIPE FERNANDES. Inequivalence of correlation-based measures of non-Markovianity. Physical Review A, v. 94, n. 3 SEP 6 2016. Citações Web of Science: 8.
MALVEZZI, A. L.; KARPAT, G.; CAKMAK, B.; FANCHINI, F. F.; DEBARBA, T.; VIANNA, R. O. Quantum correlations and coherence in spin-1 Heisenberg chains. Physical Review B, v. 93, n. 18 MAY 24 2016. Citações Web of Science: 37.
MARINELLO, G.; PATO, M. P. A pseudo-Hermitian beta-Hermite family of matrices. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 444, p. 1049-1061, FEB 15 2016. Citações Web of Science: 2.
MA, ZHIHAO; CHEN, ZHIHUA; FANCHINI, FELIPE FERNANDES; FEI, SHAO-MING. Quantum Discord for d circle times 2 Systems. SCIENTIFIC REPORTS, v. 5, JUN 3 2015. Citações Web of Science: 8.
LANDULFO, ANDRE G. S.; LIMA, WILLIAM C. C.; MATSAS, GEORGE E. A.; VANZELLA, DANIEL A. T. From quantum to classical instability in relativistic stars. Physical Review D, v. 91, n. 2 JAN 7 2015. Citações Web of Science: 5.
CAKMAK, BARIS; KARPAT, GOEKTUG; FANCHINI, FELIPE F. Factorization and Criticality in the Anisotropic XY Chain via Correlations. Entropy, v. 17, n. 2, p. 790-817, 2015. Citações Web of Science: 29.
REINA, JOHN H.; SUSA, CRISTIAN E.; FANCHINI, FELIPE F. Extracting Information from Qubit-Environment Correlations. SCIENTIFIC REPORTS, v. 4, DEC 17 2014. Citações Web of Science: 11.
KARPAT, G.; CAKMAK, B.; FANCHINI, F. F. Quantum coherence and uncertainty in the anisotropic XY chain. Physical Review B, v. 90, n. 10 SEP 30 2014. Citações Web of Science: 66.
FANCHINI, F. F.; KARPAT, G.; CAKMAK, B.; CASTELANO, L. K.; AGUILAR, G. H.; JIMENEZ FARIAS, O.; WALBORN, S. P.; SOUTO RIBEIRO, P. H.; DE OLIVEIRA, M. C. Non-Markovianity through Accessible Information. Physical Review Letters, v. 112, n. 21 MAY 29 2014. Citações Web of Science: 68.
DE OLIVEIRA, THIAGO R.; CORNELIO, MARCIO F.; FANCHINI, FELIPE F. Monogamy of entanglement of formation. Physical Review A, v. 89, n. 3 MAR 24 2014. Citações Web of Science: 35.
PINTO, JOAO P. G.; KARPAT, GOKTUG; FANCHINI, FELIPE F. Sudden change of quantum discord for a system of two qubits. Physical Review A, v. 88, n. 3 SEP 30 2013. Citações Web of Science: 30.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.
Mapa da distribuição dos acessos desta página
Para ver o sumário de acessos desta página, clique aqui.