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Modelagem estocástica de sistemas quânticos fora do equilíbrio

Processo: 16/08721-7
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2016 - 31 de julho de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Gabriel Teixeira Landi
Beneficiário:Gabriel Teixeira Landi
Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Cadeias quânticas de spin  Equação de Lindblad  Sistemas quânticos abertos 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:cadeias de spin | Formalismo de Lindblad | sistemas fora do equilíbrio | Sistemas quânticos fora do equilíbrio

Resumo

Neste projeto de pesquisa propõe-se o estudo de sistemas quânticos abertos, descritos através do formalismo de Lindblad, usando diferentes técnicas teóricas e computacionais. O projeto se divide em quatro vertentes. A primeira diz respeito a uma descrição efetiva para as colisões magnon-magnon em cristais magnônicos e visa obter uma equação tratável analiticamente para descrever a atenuação do fluxo magnônico devido à interação entre magnons. A segunda diz respeito à implementação numérica da técnica do grupo de renormalização da matriz densidade (DMRG) para a obtenção do estado estacionário fora do equilíbrio em cadeias de spin uni-dimensionais sujeitas a dois reservatórios térmicos mantidos a temperaturas distintas. Em seguida, propõe-se o estudo do efeito de ruídos de decoerência no fluxo de calor de cadeias fermiônicas e bosônicas. E, por fim, um estudo da retificação do fluxo de calor e magnetização em cadeias de spin unidimensionais, relacionando os resultados com as relações de reciprocidade de Onsager. Espera-se que estas análises contribuam para melhorar o nosso entendimento das propriedades fora do equilíbrio de sistemas quânticos, área de extrema importância atualmente no contexto da física da matéria condensada. (AU)

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Publicações científicas (25)
(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)
SANTOS, JADER P.; CELERI, LUCAS C.; BRITO, FREDERICO; LANDI, GABRIEL T.; PATERNOSTRO, MAURO. Spin-phase-space-entropy production. Physical Review A, v. 97, n. 5, . (16/08721-7)
SANTOS, JADER P.; DE PAULA JR, ALBERTO L.; DRUMOND, RAPHAEL; LANDI, GABRIEL T.; PATERNOSTRO, MAURO. Irreversibility at zero temperature from the perspective of the environment. Physical Review A, v. 97, n. 5, . (16/08721-7)
WALD, SASCHA; LANDI, GABRIEL T.; HENKEL, MALTE. Lindblad dynamics of the quantum spherical model. JOURNAL OF STATISTICAL MECHANICS-THEORY AND EXPERIMENT, . (16/08721-7)
SANTOS, JADER P.; LANDI, GABRIEL T.. Microscopic theory of a nonequilibrium open bosonic chain. Physical Review E, v. 94, n. 6, . (16/08721-7)
WALD, SASCHA; TIMPANARO, ANDRE M.; CORMICK, CECILIA; LANDI, GABRIEL T.. Energy barriers between metastable states in first-order quantum phase transitions. Physical Review A, v. 97, n. 2, . (16/08721-7)
SCOPA, STEFANO; LANDI, GABRIEL T.; KAREVSKI, DRAGI. Lindblad-Floquet description of finite-time quantum heat engines. Physical Review A, v. 97, n. 6, . (16/08721-7)
GUIMARAES, PEDRO H.; LANDI, GABRIEL T.; DE OLIVEIRA, MARIO J.. Thermal conductance of a two-level atom coupled to two quantum harmonic oscillators. Physical Review E, v. 95, n. 4, . (16/08721-7)
MALOUF, WILLIAM T. B.; SANTOS, JADER P.; CORREA, LUIS A.; PATERNOSTRO, MAURO; LANDI, GABRIEL T.. Wigner entropy production and heat transport in linear quantum lattices. Physical Review A, v. 99, n. 5, . (17/50304-7, 17/06323-7, 16/08721-7, 18/08211-4)
TIMPANARO, ANDRE M.; WALD, SASCHA; SEMIAO, FERNANDO; LANDI, GABRIEL T.. Dynamical chaotic phases and constrained quantum dynamics. Physical Review A, v. 100, n. 1, . (16/08721-7)
MICADEI, KAONAN; PETERSON, JOHN P. S.; SOUZA, ALEXANDRE M.; SARTHOUR, ROBERTO S.; OLIVEIRA, IVAN S.; LANDI, GABRIEL T.; BATALHAO, TIAGO B.; SERRA, ROBERTO M.; LUTZ, ERIC. Reversing the direction of heat flow using quantum correlations. NATURE COMMUNICATIONS, v. 10, . (16/08721-7, 18/12813-0)
MICADEI, KAONAN; PETERSON, JOHN P. S.; SOUZA, ALEXANDRE M.; SARTHOUR, ROBERTO S.; OLIVEIRA, IVAN S.; LANDI, GABRIEL T.; SERRA, ROBERTO M.; LUTZ, ERIC. xperimental Validation of Fully Quantum Fluctuation Theorems Using Dynamic Bayesian Network. Physical Review Letters, v. 127, n. 18, . (16/08721-7, 17/07973-5, 17/50304-7, 18/12813-0)
DE CHIARA, GABRIELE; LANDI, GABRIEL; HEWGILL, ADAM; REID, BRENDAN; FERRARO, ALESSANDRO; RONCAGLIA, AUGUSTO J.; ANTEZZA, MAURO. Reconciliation of quantum local master equations with thermodynamics. NEW JOURNAL OF PHYSICS, v. 20, . (16/08721-7)
SANTOS, JADER P.; LANDI, GABRIEL T.. Microscopic theory of a nonequilibrium open bosonic chain. PHYSICAL REVIEW E, v. 94, n. 6, p. 8-pg., . (16/08721-7)
MALOUF, WILLIAM T. B.; SANTOS, JADER P.; CORREA, LUIS A.; PATERNOSTRO, MAURO; LANDI, GABRIEL T.. Wigner entropy production and heat transport in linear quantum lattices. PHYSICAL REVIEW A, v. 99, n. 5, p. 10-pg., . (17/50304-7, 16/08721-7, 17/06323-7, 18/08211-4)
TIMPANARO, ANDRE M.; WALD, SASCHA; SEMIAO, FERNANDO L.; LANDI, GABRIEL T.. Dynamical chaotic phases and constrained quantum dynamics. PHYSICAL REVIEW A, v. 100, n. 1, p. 10-pg., . (16/08721-7)
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SANTOS, JADER P.; DE PAULA JR, ALBERTO L.; DRUMOND, RAPHAEL; LANDI, GABRIEL T.; PATERNOSTRO, MAURO. Irreversibility at zero temperature from the perspective of the environment. PHYSICAL REVIEW A, v. 97, n. 5, p. 6-pg., . (16/08721-7)
CAMILO, GIANCARLO; LANDI, GABRIEL T.; ELIENS, SEBAS. Strong subadditivity of the Renyi entropies for bosonic and fermionic Gaussian states. PHYSICAL REVIEW B, v. 99, n. 4, p. 8-pg., . (17/20725-0, 16/08721-7)
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, . (17/06323-7, 17/07973-5, 16/08721-7, 18/08211-4)

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