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Características quânticas de sistemas compostos: geometria, dinâmica e termodinâmica

Processo: 17/03727-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2017 - 31 de julho de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Diogo de Oliveira Soares Pinto
Beneficiário:Diogo de Oliveira Soares Pinto
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Correlação quântica  Informação quântica  Teoria quântica  Ressonância magnética nuclear 

Resumo

A ciência da informação quântica é uma área do conhecimento de recente desenvolvimento. Ela se baseia no estudo da Física das propriedades quânticas de sistemas compostos que permitem novas e mais eficientes formas de codificar, processar e distribuir a informação entre as partes. Apesar do rápido crescimento da área nas últimas duas décadas, principalmente no que diz respeito ao desenvolvimento de tecnologias comercializáveis relacionadas à criptografia e à computação, a fragilidade aos efeitos da decoerência na maior parte dos recursos quânticos tem dificultado o desenvolvimento em larga escala de redes de comunicação quânticas seguras. Neste projeto discutiremos ideias relacionadas tanto a fundamentos quanto a aplicações da Física da Informação Quântica. No que se refere a fundamentos, investigaremos problemas relacionados à geração de dinâmicas não-Markovianas, à conexão entre geometria de estados quânticos e à termodinâmica fora do equilíbrio e, por fim, o papel do tempo na teoria quântica através de um modelo de relógio quântico. Na abordagem referente às aplicações, investigaremos como uma quantidade metrológica pode ser usada para inferir o grau de correlação de um estado quântico, assim como o efeito de uma dinâmica não-Markoviana na eficiência de uma máquina térmica quântica, a implementação de um protocolo de metrologia quântica sequencial para estimar a temperatura de um banho térmico e, finalmente, como classificar a dinâmica de um sistema através de relações de flutuação. Em alguns desses tópicos, utilizaremos simuladores quânticos baseados em sistemas de Ressonância Magnética Nuclear à temperatura ambiente como protótipos para testes em condições realísticas. (AU)

Publicações científicas
(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)
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: 1.

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