Irreversibilidade e produção de entropia em sistemas quânticos Gaussianos

• Processo: 17/06323-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
• Vigência (Término): 01 de maio de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Gabriel Teixeira Landi
• Beneficiário: William Tiago Batista Malouf
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/08211-4 - Correlações quânticas e irreversibilidade, BE.EP.MS
• Assunto(s): Termodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estados Gaussianos | Produção de entropia | Termodinamica quântica | Termodinâmica quântica

Resumo

O conceito de irreversibilidade está entre os mais importantes da termodinâmica. Apesar de conceitos como este terem sido inicialmente concebidos para descrever sistemas macroscópicos, um grande esforço vem sendo feito nos últimos anos para estendê-los para sistemas micro e mesoscópicos. Apesar desses avanços, ainda há diversas questões em aberto. O problema central a ser abordado neste projeto diz respeito à medidas de irreversibilidade em sistemas quânticos, para os quais não há atualmente um formalismo unificado. Quantificar a irreversibilidade de um processo quântico configura um problema relevante para diversas aplicações, em particular para a computação quântica, uma vez que tais medidas estão relacionadas com a eficiência de um processo.Propomos abordar este problema focando no caso específico de estados quânticos Gaussianos. Tais estados surgiram como uma alternativa nos últimos anos para a computação quântica, pois possuem uma série de propriedades especiais, além de serem de mais fácil manipulação analítica. A proposta deste projeto, que configura uma continuação da linha de pesquisa já em desenvolvimento no grupo do Prof. Gabriel T. Landi, será dividida em duas etapas. A primeira consiste em caracterizar a irreversibilidade de mapas Gaussianos gerais, Markovianos ou não. Já na segunda etapa buscaremos relacionar estas medidas com conceitos de informação quântica, como emaranhamento, discórdia, perda de coerência e perda de informação. (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)

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, MAY 6 2019. (17/50304-7, 17/06323-7, 16/08721-7, 18/08211-4)

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., 2019-05-06. (17/50304-7, 16/08721-7, 17/06323-7, 18/08211-4)

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, JUL 31 2020. (17/06323-7, 17/07973-5, 16/08721-7, 18/08211-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

MALOUF, William Tiago Batista. Termodinâmica e informação em redes quânticas lineares. 2019. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI) São Paulo.