Informação quântica e decoerência

• Processo: 05/04471-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2007
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2012
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Roberto Menezes Serra
• Beneficiário: Roberto Menezes Serra
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alexandre Cacheffo ; Eduardo Inacio Duzzioni
• Bolsa(s) vinculada(s): 11/02520-6 - Dinâmica de correlações não clássicas em informação quântica, BP.PD
• Assunto(s): Informação quântica Computação quântica Óptica quântica Decoerência quântica Comunicação quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Computacao Quantica | Comunicacao Quantica | Decoerencia | Fases Geometricas | Informacao Quantica | Optica Quantica | Informação Quântica, Óptica Quântica
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_237_186_186.pdf

Resumo

A Teoria da Informação Quântica (TIQ) é uma nova área do conhecimento que tem atraído grande interesse das comunidades científicas internacionais nos últimos anos. Tal interesse deve-se à possibilidade que a TIQ apresenta para o processamento (computação quântica) e transmissão (comunicação quântica) de informação de forma mais eficiente que os sistemas convencionais. Conjectura-se que avanços em TIQ no presente século tornar-se-ão cruciais para a competitividade de qualquer nação em tecnologia da informação. Pode-se dizer que no presente momento comunicação quântica já é tecnologia, uma vez que existem empresas no hemisfério Norte comercializando sistemas de comunicação quântica e, para além de protótipos, emaranhamento já foi utilizado em uma transferência bancária oficial em Viena, Áustria, em meados de 2004. Embora diversos sistemas físicos estejam sob investigação, apresentando-se como potenciais candidatos à construção de processadores lógicos quânticos e redes quânticas de transmissão de dados, a realização prática de propostas em computação ou comunicação quântica é limitada pelo processo de decoerência. Esse fenômeno se deve ao acoplamento inevitável do sistema quântico ao meio ambiente que o envolve e/ou às flutuações intrínsecas nos parâmetros de interação requeridos para o processo em questão. Tendo em vista o rápido desenvolvimento experimental e teórico em direção ao controle minucioso de sistemas quânticos individuais, pretende-se desenvolver as seguintes linhas de pesquisa: 1) implementação de computação quântica topológica e sua possível robustez a erros; 2) formas alternativas para quantificar (analiticamente) emaranhamento e distinguir entre correlações clássicas e quânticas, além de investigar relações entre quantidades termodinâmicas e emaranhamento em sistemas de estado sólido; 3) investigar mecanismos de controle e otimização para transmissão de informação em redes quânticas. Além desses tópicos principais de investigação, outros temas correlatos serão estudados. Em nossas investigações teóricas consideraremos a situação realista na qual ruídos (decoerência) estarão presentes. Serão estudados possíveis implementações das ideias relacionadas aos tópicos acima em diversos sistemas físicos. Vale acrescentar, que durante a execução do projeto pretendemos colaborar com grupos experimentais e teóricos brasileiros e estrangeiros. Com a execução do presente projeto, pretendemos contribuir para consolidação da área de Teoria da Informação Quântica no Instituto de Física da USP, como também no Estado de São Paulo. (AU)