Certificação de processos clássicos e quânticos via teoria de informação: markovianidade e causalidade

• Processo: 24/06972-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Celso Jorge Villas-Bôas
• Beneficiário: Matheus Capela
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/00209-6 - Tecnologias quânticas de segunda geração, AP.TEM
• Assunto(s): Causalidade Correlação quântica Informação quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: causalidade | Correlações Quânticas | Markovianidade | Informação Quântica

Resumo

A certificação de propriedades dos processos temporais é crucial para o desenvolvimento e utilização das novas tecnologias quânticas. Este projeto desenvolverá técnicas para a análise e identificação de processos clássicos e quânticos incompatíveis com modelos markovianos e causais. Processos quânticos podem possuir correlações temporais não-triviais através de interações entre sistema e ambiente, sendo estes processos chamados de não markovianos. Entretanto, é considerado atualmente a possibilidade de existência de processos quânticos não compatíveis com uma estrutura causal bem definida. O projeto de pesquisa proposto pretende desenvolver técnicas para a detecção de processos incompatíveis com markovianidade e ordem causal definida através de intervenções locais sobre sistemas quânticos do sistema. Visto os recentes desenvolvimentos tecnológicos em dispositivos quânticos de computação, este projeto se mostra de fundamental importância, podendo servir de aplicação para a detecção de erros correlacionados temporalmente na implementação de algorítimos quânticos.Especificamente, dado acesso de atuação local em um processo temporal clássico ou quântico, pretendemos determinar condições necessárias ao modelo de Markov, e também a processos com ordem causal definida. Desta forma, tais condições podem ser usadas como testemunhas de não-Markovianidade, e respectivamente, testemunhas de não-causalidade.Neste projeto propomos desenvolver técnicas a partir de métodos da teoria da informação para a análise do problema mencionado.