Palestras

Palestrante: Marcelo Terra Cunha

Idioma: Português(BR)

Resumo:

Palestrante: Alan Costa dos Santos

Idioma: Português(BR)

Resumo: Controlar informação quântica é uma tarefa fundamental para diferentes tecnologias quânticas, portanto, dispositivos coerentes altamente controláveis que podem processar estados quânticos são necessários para rotear os estados quânticos que produzem as informações. Nesse sentido, átomos artificiais são sistemas promissores para realizar computação quântica, uma vez que tais sistemas apresentam propriedades como frequência ajustável e interações ajustáveis. Nesta conversa apresentaremos novos avanços em qubits supercondutores, átomos gigantes artificiais e uma nova proposta de átomo artificial, onde a informação quântica é codificada nos estados eletrônicos de um elétron preso na superfície interna de um nanotorus de grafeno. Espero fornecer elementos suficientes para deixar evidente os principais benefícios do uso de átomos artificiais para controle e processamento de informação quântica.

Referências úteis:

[1] C.-K. Hu et al, arXiv:2203.09791 (2022)

[2] J. Furtado et al, arXiv:2203.13350 (2022)

[3] A. C. Santos and R. Bachelard arXiv:2207.04696 (2022)

[4] K. Poulsen et al, Phys. Rev. Lett. 128, 240401 (2022)

[5] K. Poulsen et al, Phys. Rev. A 105, 052605 (2022).

Palestrante: Thiago Barbosa dos Santos Guerreiro

Idioma: Português(BR)

Resumo: A célula pode ser encarada como um tipo de computador Browniano, onde moléculas complexas executam diversas tarefas e garantem a manutenção de estados de não-equilíbrio essenciais para a vida. Inspirados por tais máquinas moleculares, exploraremos a ideia de dispositivos autônomos capazes de proteger estados quânticos contra a descoerência, bem como sua implementação experimental utilizando átomos de Rydberg.

Palestrante: Daniel Mendonça Valente

Idioma: Português(BR)

Resumo: Todo organismo vivo é um sistema aberto, dissipativo, que se beneficia do seu ambiente longe do equilíbrio termodinâmico para processar informação e para controlar fluxos de energia. Até que ponto podemos extrapolar os sucessos do mundo vivo para o regime quântico, onde também temos buscado controlar o processamento da informação e a transdução de energia? Neste seminário, discutiremos um cenário minimalista onde auto-organização e diversificação ocorrem de modo simultâneo, em analogia ao que encontramos em sistemas vivos. Nossos modelos [1-3] representam primeiros passos na tentativa de generalizar o conceito darwiniano de seleção natural para sistemas quânticos abertos.

[1] D. Valente, F. Brito, T. Werlang, Comm. Phys. 4, 11 (2021);

[2] D. Valente, Sci. Rep. 11, 16433 (2021);

[3] T. Werlang, M. Matos, F. Brito, D. Valente, Comm. Phys. 5, 7 (2022).

Palestrante: Marcelo Paleologo França Santos

Idioma: Português(BR)

Resumo: Baterias quânticas são sistemas que armazenam energia ou outras quantidades físicas de tal forma que propriedades quânticas, do próprio sistema ou dos dispositivos com quem ele interage, influenciam de alguma forma no processo. Por exemplo, podem ser sistemas quânticos de poucos níveis que carregam mais rapidamente ou guardam mais energia se estão emaranhados ou se a fonte de potência é coerente. Ou então, sistemas que armazenam energia e emaranhamento quando em contato com um fluxo de calor. Nesse seminário, discutimos alguns exemplos de carregamento de baterias quânticas e mostramos vantagens quânticas em diferentes cenários mas também analisamos alguns de seus limites tais como, por exemplo, como a eficiência do processo é afetada ao levarmos em conta adequadamente toda a energia dispendida ao longo do ciclo de carregamento.

Palestrante: Patrice Camati

Idioma: Português(BR)

Resumo: The extension of thermodynamic concepts to small quantum systems has witnessed a considerable amount of research in the last decades. Although a vast number of important results have been derived, there still exists no consensus on the notions of work, heat, and even internal energy in general settings. For an interacting bipartite system, three energetic quantities naturally arise, the two bare system energies as well as the coupling energy. Our aim is to investigate the energetic role of these three energetic quantities in a symmetric and neutral fashion, providing definitions that equally apply to both systems and treating the coupling energy as an independent energetic quantity. We show that the rate of change of each of these three quantities can be split into a correlated contribution, coming from the build-up of correlations between the systems, and an uncorrelated contribution, coming from a unitary driving “potential” that each system exerts on the other. The former has heat-like properties and the latter work-like properties. Our framework is completely general and does not rely on notions of temperature, system size (reservoir), or coupling strength. We apply and discuss these notions of work and heat in a few settings: radiative forces, collision models, and a pre-measurement process. Due to its generality and consistency with other results, the framework holds promise as a valuable tool to further investigate the energetics of other quantum phenomena.

Palestrante: Eduardo Maschio

Idioma: Português(BR)

Resumo: Com o advento de computadores quânticos, faz-se necessário o desenvolvimento de ferramentas de software para o controle de pulsos e demais mecanismos de escrita e leitura de estados quânticos essenciais no controle do sistema físico em questão. Linguagens de programação auxiliam não apenas nas instruções a serem executadas no hardware, mas criam abstrações necessárias para o desenvolvimento de algoritmos e programas mais complexos e que exigem menos domínio específico do conteúdo interno do chip. A linguagem em questão pretende trazer abstração no controle de sistemas quânticos, possibilitando a construção de algoritmos independentes de plataforma e de extensivo prévio de computação quântica.

Palestrante: Thiago Rodrigues de Oliveira

Idioma: Português(BR)

Abstract: We present a mechanism for efficiency increase in quantum heat engines containing internal energy levels that do not couple to the external work sink. The gain is achieved by using these levels to channel heat in a direction opposite to the one dictated by the second law. No quantum coherence, quantum correlations or ergotropy are required. A similar mechanism allows the engine to run “in reverse” and still produce useful work. We illustrate these ideas using a simple quantum Otto cycle in a coupled-spin system. We find this engine also exhibits other counterintuitive phenomenology. For example, its efficiency may increase as the temperature difference between the heat baths decreases. Conversely, it may cease to operate if the hotter bath becomes too hot or the colder bath too cold.

Palestrante: Bertúlio de Lima Bernardo

Idioma: Português(BR)

Resumo: O ato de controlar a dinâmica de sistemas atômicos tem mudado continuamente seu status de ser apenas um sonho obscuro nos primeiros anos da teoria quântica para uma ferramenta indispensável em muitas áreas de pesquisa da atualidade, tais como: computação e termodinâmica quântica. Para tirarmos maior proveito desta nova realidade, é de fundamental importância conceber processos objetivando preparar e manipular estados quânticos com precisão, e no menor tempo possível. Para o desenvolvimento desses métodos, há um crescente interesse teórico e experimental no estudo de processos rápidos que produzam o mesmo efeito dos processos adiabáticos; os chamados atalhos para adiabaticidade (APA). Nesta palestra apresentaremos um novo esquema para acelerar um processo quântico arbitrário, simplesmente reescalonando a dependência temporal do hamiltoniano, que funciona como gerador de APAs. Avaliaremos o custo termodinâmico e a fidelidade deste esquema, e ilustraremos os resultados para o caso da dinâmica de inversão de população de um sistema de dois níveis.