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Tiago Debarba

Ciências Exatas e da Terra

Física
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  • perspectiva da termodinâmica na preparação e controle do tempo de sistemas quânticos
  • Esta proposta de pesquisa tem como objetivo explorar duas vertentes fundamentais na área de informação quântica relacionados ao controle de sistemas quânticos, visando a melhora na precisão dos dispositivos, e potenciais aplicações tecnológicas. No primeiro tópico, concentramo-nos em ensembles de estados não ortogonais sob operações térmicas, buscando caracterizar as operações envolvidas por meio da teoria de recursos da termodinâmica quântica. Investigaremos mapas de misturas unitárias em sistemas com catalise global, a fim de compreender as figuras de mérito, como entropia de Shannon, variação de energia e ergotropia, em função da complexidade estatística do espaço auxiliar. Propomos ainda uma máquina térmica sem controle, visando obter uma descrição do teorema da mistura via máquina térmica autônoma. No segundo tópico, nosso foco está na descrição de relógios quânticos em sistemas coletivos de spin-1/2. Nossa meta é estudar a viabilidade do uso desses sistemas para a construção de relógios quânticos altamente precisos. Investigaremos as propriedades teóricas desses sistemas e analisaremos a influência das interações entre os spins na precisão dos relógios. Além disso, exploraremos a superradiância como um recurso quântico para incrementar a precisão e resolução do relógio, comparado com um relógio baseado em qubits individuais. Pretendemos caracterizar o trade-off entre custo energético, precisão do relógio e o número de spins envolvidos. Esperamos que esses objetivos de pesquisa ajudem a avançar a área da informação quântica e controle de sistemas, abrindo oportunidades para dispositivos e tecnologias mais precisos e eficientes. O estudo desses tópicos pode fornecer conhecimento afim de explorar as capacidades quânticas em diferentes contextos, contribuindo para o avanço da ciência e tecnologia na escala microscópica.
  • Universidade Tecnológica Federal do Paraná - PR - Brasil
  • 04/12/2023-31/12/2026
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