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Estudo da termodinâmica quântica de sistemas de q-bits: markonianidade e termometria

Processo: 21/01277-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2022
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Diogo de Oliveira Soares Pinto
Beneficiário:Taysa Mendes de Mendonça
Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):22/09219-4 - Termometria quântica para tecnologia em nanoescala, BE.EP.PD
Assunto(s):Informação quântica   Termodinâmica quântica   Mecânica quântica   Bit quântico   Termometria   Ressonância magnética nuclear   Sistemas quânticos   Motores térmicos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Fisica Quantica | Informação Quântica | Termodinamica quântica | Informação Quântica

Resumo

A proposta deste projeto é o estudo da termodinâmica quântica afim de compreender mais as leis fundamentais da termodinâmica e suas limitações que aparecem quando os efeitos quânticos são considerados. Abordaremos tópicos de relevância fundamental e tecnológica para o processamento e detecção da informação quântica em condições reais desenvolvendo experimentos usando a técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Propomos o estudo da influência da markovianidade em sistemas quânticos termodinâmicos. A importância deste estudo vem do fato de que a informação enviada do sistema para o reservatório térmico não pode retornar para o sistema, caso isso ocorra podemos obter informações enganosas como aumento/diminuição da energia do sistema e, consequentemente, medir uma maior/menor eficiência de motores térmicos quânticos. Esperamos com este estudo encontrar uma relação entre parâmetros que caracterizam a markovianidade de um sistema de spins nucleares. Outro ponto que será estudado neste projeto é como usar o trabalho obtido pelo motor térmico, ou seja, criaremos experimentos de RMN onde acoplaremos um q-bit auxiliar ao q-bit sistema (motor) fazendo o q-bit sistema realize trabalho sobre o q-bit auxiliar. Ainda neste projeto de trabalho usaremos o protocolo para desenvolvimento de um termômetro quântico que não necessita de termalização para medir temperaturas de reservatórios térmicos genuínos. (AU)

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