Busca avançada
Ano de início
Entree

Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Informação Quântica

Processo: 08/57856-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de julho de 2009 - 31 de março de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Convênio/Acordo: CNPq - INCTs
Pesquisador responsável:Amir Ordacgi Caldeira
Beneficiário:Amir Ordacgi Caldeira
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):09/16369-8 - Informação quântica no espaço de fase, BP.PD
09/18336-0 - Partículas relativísticas e excitações similares em matéria condensada, BP.DD
Assunto(s):Mecânica quântica  Informação quântica  Computação quântica  Criptografia quântica 

Resumo

A informação quântica é uma disciplina em que são estudados métodos para caracterizar, transmitir, processar, armazenar, compactar e utilizar computacionalmente a informação contida em sistemas quânticos. Essas características têm motivado o estudo detalhado de um grande número de sistemas físicos, buscando-se candidatos apropriados para a realização dessas tarefas. Trata-se de um tema amplo e multidisciplinar, que teve um desenvolvimento acelerado nos últimos anos, motivado de um lado pelo seu interesse fundamental, e de outro pelas perspectivas de aplicação em computação, comunicações e criptografia. A presente proposta trata da formação de um Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia - Informação Quântica (INCT-IQ). A importância deste instituto deriva da necessidade de desenvolver no país pesquisas básicas que conduzam ao desenvolvimento de tecnologias nas áreas de computação e comunicação quântica. Em particular, a pesquisa para o desenvolvimento de tecnologias de comunicação, utilizando a criptografia quântica, é extremamente importante, já que este é o único método de transmitir informação intrinsecamente inviolável. Este fato é responsável pelo grande interesse em sistemas de criptografia quântica no nível governamental e pela produção de sistemas protótipos por diversos grupos de pesquisa. Interesse adicional na área decorre de que um computador quântico poderá realizar tarefas que são intratáveis com computadores clássicos. O principal exemplo deste tipo de problema é a fatoração de grandes números. A fatoração e outras operações matemáticas semelhantes formam a base dos atuais métodos de criptografia clássica. A construção de um computador quântico ameaçará a segurança dos atuais métodos de comunicação e comércio eletrônico. Portanto, tanto do ponto de vista acadêmico quanto do ponto de vista comercial e estratégico, fica evidente a necessidade de levar o Brasil à fronteira do conhecimento nesta área, de forte envolvimento internacional. Para situar o INCT-IQ dentro do contexto do desenvolvimento internacional e estado da arte da Informação Quântica, faremos uma breve introdução histórica do tema, enfatizando os principais avanços teóricos e experimentais, assim como os resultados recentes mais importantes. Começamos fazendo um paralelo entre a revolução industrial nos séculos 18 e 19 e a revolução da informação que está em pleno andamento. A primeira foi possível, em grande parte, por causa dos avanços da Ciência da época, tais como o desenvolvimento das teorias da termodinâmica e do eletromagnetismo. A segunda vem sendo impulsionada pelo rápido desenvolvimento de diversas tecnologias de informação, cujos fundamentos estão em duas teorias: a mecânica quântica e a teoria da informação. Através da mecânica quântica chegou-se aos dispositivos semicondutores e ao laser, por exemplo, que são encontrados em computadores, na internet, telefones celulares, aparelhos de CD e DVD, máquinas fotográficas digitais e muitos outros. A teoria da informação, de sua parte, levou a avanços na quantificação e manipulação da informação que podem ser exemplificados pela compactação de informação digital, como em arquivos de música MP3. O caráter fundamental dos avanços nestas duas teorias contrasta com o grande impacto que eles tiveram e veem tendo no dia a dia das pessoas comuns, materializados em aplicações tecnológicas. Atualmente, encontramo-nos no início de uma nova fase desta revolução da informação em que o caráter quântico dos dispositivos desempenha um papel fundamental. Embora a maior parte dos equipamentos, tanto de comunicação quanto de processamento de informação, empregue dispositivo cujo funcionamento depende das leis da mecânica quântica (tais como o transistor), a informação em si é de natureza clássica. São os chamados bits clássicos de um computador comum ou de um canal de comunicação digital. A evolução dos dispositivos de processamento de bits clássicos aponta para a miniaturização dos componentes eletrônicos. Eventualmente, os aspectos quânticos da informação terão que ser enfrentados e compreendidos tanto pelos físicos como pelos engenheiros. Seja pela possibilidade crescente de tirar proveito das propriedades quânticas dos sistemas físicos para acelerar o processamento e aumentar a segurança na transmissão da informação, seja pelo fato de que a integração dos componentes eletrônicos acabará inevitavelmente ingressando na escala de grandeza microscópica, a evolução dos sistemas de informação exigirá uma abordagem quântica também da informação e não apenas dos dispositivos. Em consequência desta situação, nos últimos anos foi iniciada uma grande corrida científica e tecnológica, na qual o domínio e a manipulação de propriedades quânticas da matéria e da radiação desempenham o papel principal... (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Seta do tempo é comprovada em nível molecular 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio:
Diabrura quântica 
Desordem irreversível no mundo dos átomos 
Machine de <em>spins</em> 
Máquinas de <em>spins</em> 
A nova onda dos qubits 
A nova onda dos qubits 
Colores enmarañados 

Publicações científicas (14)
(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)
DECORDI, G. L.; VIDIELLA-BARRANCO, A. Two coupled qubits interacting with a thermal bath: A comparative study of different models. Optics Communications, v. 387, p. 366-376, MAR 15 2017. Citações Web of Science: 5.
LIU, BI-HENG; HU, XIAO-MIN; CHEN, JIANG-SHAN; ZHANG, CHAO; HUANG, YUN-FENG; LI, CHUAN-FENG; GUO, GUANG-CAN; KARPAT, GOKTUG; FANCHINI, FELIPE F.; PIILO, JYRKI; MANISCALCO, SABRINA. Time-invariant entanglement and sudden death of nonlocality. Physical Review A, v. 94, n. 6 DEC 9 2016. Citações Web of Science: 4.
VIDIELLA-BARRANCO, A. Evolution of a quantum harmonic oscillator coupled to a minimal thermal environment. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 459, p. 78-85, OCT 1 2016. Citações Web of Science: 0.
NETO, ALAOR CERVATI; KARPAT, GOKTUG; FANCHINI, FELIPE FERNANDES. Inequivalence of correlation-based measures of non-Markovianity. Physical Review A, v. 94, n. 3 SEP 6 2016. Citações Web of Science: 4.
MALVEZZI, A. L.; KARPAT, G.; CAKMAK, B.; FANCHINI, F. F.; DEBARBA, T.; VIANNA, R. O. Quantum correlations and coherence in spin-1 Heisenberg chains. Physical Review B, v. 93, n. 18 MAY 24 2016. Citações Web of Science: 21.
MARINELLO, G.; PATO, M. P. A pseudo-Hermitian beta-Hermite family of matrices. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 444, p. 1049-1061, FEB 15 2016. Citações Web of Science: 1.
MA, ZHIHAO; CHEN, ZHIHUA; FANCHINI, FELIPE FERNANDES; FEI, SHAO-MING. Quantum Discord for d circle times 2 Systems. SCIENTIFIC REPORTS, v. 5, JUN 3 2015. Citações Web of Science: 7.
LANDULFO, ANDRE G. S.; LIMA, WILLIAM C. C.; MATSAS, GEORGE E. A.; VANZELLA, DANIEL A. T. From quantum to classical instability in relativistic stars. Physical Review D, v. 91, n. 2 JAN 7 2015. Citações Web of Science: 5.
CAKMAK, BARIS; KARPAT, GOEKTUG; FANCHINI, FELIPE F. Factorization and Criticality in the Anisotropic XY Chain via Correlations. Entropy, v. 17, n. 2, p. 790-817, 2015. Citações Web of Science: 18.
REINA, JOHN H.; SUSA, CRISTIAN E.; FANCHINI, FELIPE F. Extracting Information from Qubit-Environment Correlations. SCIENTIFIC REPORTS, v. 4, DEC 17 2014. Citações Web of Science: 8.
KARPAT, G.; CAKMAK, B.; FANCHINI, F. F. Quantum coherence and uncertainty in the anisotropic XY chain. Physical Review B, v. 90, n. 10 SEP 30 2014. Citações Web of Science: 47.
FANCHINI, F. F.; KARPAT, G.; CAKMAK, B.; CASTELANO, L. K.; AGUILAR, G. H.; JIMENEZ FARIAS, O.; WALBORN, S. P.; SOUTO RIBEIRO, P. H.; DE OLIVEIRA, M. C. Non-Markovianity through Accessible Information. Physical Review Letters, v. 112, n. 21 MAY 29 2014. Citações Web of Science: 61.
DE OLIVEIRA, THIAGO R.; CORNELIO, MARCIO F.; FANCHINI, FELIPE F. Monogamy of entanglement of formation. Physical Review A, v. 89, n. 3 MAR 24 2014. Citações Web of Science: 26.
PINTO, JOAO P. G.; KARPAT, GOKTUG; FANCHINI, FELIPE F. Sudden change of quantum discord for a system of two qubits. Physical Review A, v. 88, n. 3 SEP 30 2013. Citações Web of Science: 25.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.
Mapa da distribuição dos acessos desta página
Para ver o sumário de acessos desta página, clique aqui.