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Evoluções super-adiabáticas e aspectos quânticos em termodinâmica fora do equilíbrio

Processo: 14/02778-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2014
Vigência (Término): 09 de julho de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Roberto Menezes Serra
Beneficiário:Alba Marcela Herrera Trujillo
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Informação quântica   Correlação quântica   Teoria da informação quântica   Termodinâmica

Resumo

A termodinâmica tem sido essencial para o desenvolvimento de grandes máquinas e aparatos tecnológicos. A maioria desses grandes avanços foram propostos no âmbito da mecânica clássica com o intuito de entender processos macroscópicos. Com a crescente capacidade para controlar e manipular dispositivos em escalas nanométrica e em regime quântico, é interessante nos questionarmos sobre as possíveis limitações impostas pela termodinâmica nestes contextos. Esta ideia de extrapolar os conceitos da termodinâmica no mundo quântico, para além do equilíbrio, tem atraído muita atenção, devido as grandes repercussões que poderia ter no desenvolvimento de novas tecnologias quânticas, incluindo processamento de informação. Esta é uma tendência bastante recente que conta ainda com poucos resultados. É neste contexto que se desenvolve o presente projeto de pesquisa. Pretende-se investigar diversos aspectos envolvendo termodinâmica fora do equilíbrio e informação quântica. Entre outros objetivos investigaremos a produção de evoluções chamadas de super-adiabáticas (atalhos a evolução adiabática), seus custos termodinâmicos e a utilização destas para confecção de uma máquina térmica quântica. Estudaremos também regimes gerais de operação desta máquina na presença de memória quântica. As investigações serão feitas sob a perspectiva da Ciência da Informação Quântica nas situações realistas onde ruídos estão presentes. Paralelamente trabalharemos na implementação experimental destas propostas no contexto de Ressonância Magnética Nuclear. (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)
PATRICK, KRISTIAN; HERRERA, MARCELA; SOUTHALL, JAKE; D'AMICO, IRENE; PACHO, JIANNIS K. Efficiency of free auxiliary models in describing interacting fermions: From the Kohn-Sham model to the optimal entanglement model. Physical Review B, v. 100, n. 7 AUG 16 2019. Citações Web of Science: 0.
HERRERA, MARCELA; ZAWADZKI, KRISSIA; D'AMICO, IRENE. Melting a Hubbard dimer: benchmarks of `ALDA' for quantum thermodynamics. European Physical Journal B, v. 91, n. 10 OCT 10 2018. Citações Web of Science: 3.
HERRERA, MARCELA; SERRA, ROBERTO M.; D'AMICO, IRENE. DFT-inspired methods for quantum thermodynamics. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, JUL 5 2017. Citações Web of Science: 6.

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