Metrologia quântica estroboscópica

• Processo: 20/16050-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de maio de 2021
• Vigência (Término): 23 de janeiro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Gabriel Teixeira Landi
• Beneficiário: Gabriel Oliveira Alves
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Informação quântica Metrologia Estroboscopia Estatística
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Informação Quântica | Metrologia | Modelos colisionais | Informação quântica

Resumo

Décadas recentes presenciaram uma revolução no controle experimental de sistemas quânticos coerentes. Uma das principais potencial aplicações que esta fronteira abre é no campo de metrologia e sensores, com exemplos que vão de magnetometria a termometria. Este projeto está centrado na idea de metrologia estroboscópica em sistemas sob a ação de medições contínuas. Sensores já usam, com frequência, o monitoramento estroboscópico. Ou seja, medidas são realizadas continuamente, de tal forma a fornecer uma série temporal, cuja estatística é usada para estimar a grandeza em questão. No entanto, os protocolos existentes não levam em conta o fato de que os dados da série temporal são correlacionados. A informação adicional contida nestas correlações pode ser utilizada para desenhar protocolos metrológicos, fornecendo uma melhora significativa na sensibilidade. Este projeto busca contribuir quantitativamente para este objetivo. Combinando as ferramentas de sistemas quânticos abertos com simulações estocásticas e teoria de estimação, técnicas que já vem sendo desenvolvidas há vários anos no grupo do Prof. Landi, nós propomos aqui construir um ferramental para explorar metrologia estroboscópica em sistemas quânticos coerentes. Como uma aplicação, nós planejamos realizar um estudo detalhado de termometria quântica em micro-dispositivos acoplados a guias de onda unidimensionais. As contribuições deste projeto serão, portanto, tanto fundamentais quanto aplicadas. Além disso, o ferramental que o estudante irá desenvolver servirá como o ponto de partida para uma ampla variedade de pesquisas futuras dentro do nosso grupo. (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)

ALVES, GABRIEL O.; LANDI, GABRIEL T.. ayesian estimation for collisional thermometr. PHYSICAL REVIEW A, v. 105, n. 1, JAN 19 2022. (17/50304-7, 20/16050-0, 17/07973-5, 18/12813-0)

ALVES, GABRIEL O.; SJOEQVIST, ERIK. Time-optimal holonomic quantum computation. PHYSICAL REVIEW A, v. 106, n. 3, p. 9-pg., 2022-09-06. (20/16050-0)

Publicações acadêmicas

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

ALVES, Gabriel Oliveira. Estimação Bayesiana para termometria colisional e computação quântica não-holonômica em tempo ótimo. 2023. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI) São Paulo.