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Programação do Evento "III Workshop em Termodinâmica e Informação Quântica"

19/10/2023

09:00 - 09:50 / A definir (continuação)* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Roberto Menezes Serra -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: A definir
09:51 - 10:40 / A definir* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Baris Çakmak -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: A definir
14:51 - 15:40 / Aprendizado de Máquina Quântico: dos conceitos fundamentais às aplicações do mundo real* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Felipe Fanchini -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: Na era transformadora da computação quântica, a fusão da mecânica quântica e do aprendizado de máquina promete revolucionar as tarefas baseadas em dados. Nesta palestra apresentaremos os conceitos fundamentais do Aprendizado de Máquina Quântico (QML), oferecendo aos participantes uma compreensão de suas potencialidades e desafios. Nosso objetivo é desmistificar os algoritmos de aprendizagem quântica que em breve poderão sustentar muitos avanços tecnológicos. Como exemplo, iremos apresentar nosso artigo recente, 'Quantum Neural Networks Successfully Calibrate Language Models'. Este trabalho mostra que circuitos variacionais parametrizados podem calibrar com sucesso modelos de perguntas e respostas de Deep Learning, garantindo que eles não apenas produzam resultados precisos, mas também probabilidades confiáveis.
10:41 - 11:10 / Explorando ordem causal indefinida em dispositivos térmicos baseados em medições generalizadas.* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Pedro Dieguez -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: A mecânica quântica nos permite criar cenários nos quais duas operações quânticas gerais podem ser realizadas de tal maneira que não é possível associar uma ordem definitiva para a aplicação das operações. Essa ordem causal indefinida pode ser explorada para gerar efeitos não triviais em dispositivos térmicos. Nosso foco nesta apresentação será um dispositivo térmico baseado em medições, composto por canais de medição generalizados com parâmetros de intensidade ajustáveis, nos quais a troca de energia com o aparelho ocorre na forma de trabalho ou calor. Mostraremos como esse dispositivo acionado por medições pode funcionar como um motor térmico, um acelerador térmico ou um refrigerador, dependendo das configurações de intensidade de cada medição. Abordaremos como o controle coerente sobre a estrutura da ordem causal pode alterar os regimes de operação do dispositivo térmico, proporcionando vantagens em comparação com cenários nos quais o controle de ordem é incoerente.
14:00 - 14:50 / Usando computadores quânticos para simular experimentos fundamentais de mecânica quântica e comunicação quântica* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Jonas Maziero -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: A implementação de experimentos sobre os fundamentos de mecânica quântica e comunicação quântica é, em geral, muito cara. Isso impossibilita que muitos grupos de pesquisa e ensino realizem tais experimentos. Computadores quânticos universais podem, a princípio, ser usados para implementar qualquer estado quântico e qualquer dinâmica quântica. Assim, com a recente disponibilidade de computadores quânticos na nuvem, tornou-se possível simular esses experimentos sem gasto nenhum ou a um custo factível a grupos de pesquisa e ensino brasileiros. Isso proporciona e estimula inclusive a pesquisa para criação e desenvolvimento de novos experimentos. Nessa palestra, começarei explicando os elementos básicos da computação quântica e sua implementação usando o Qiskit como ferramenta de programação para experimentar com os computadores quânticos da IBM, que podem ser acessados livremente na nuvem.

20/10/2023

09:00 - 09:50 / Como o vácuo pode ajudar o carregamento de sistemas quânticos* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Marcelo França -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: Diversas aplicações tecnológicas de luz quantizada dependem da capacidade de carregar sistemas quânticos de baixa dimensão. Dois dos exemplos mais comuns são o laser e fontes controladas de fótons únicos que dependem, essencialmente, da inversão de população em sistemas atômicos (reais ou artificiais). Os métodos tradicionais de inversão de população, tais como colisões ou bombeamento ótico, envolvem ou o aquecimento prévio do ambiente ou descarte de energia para o mesmo. Nessa palestra, veremos como o vácuo do campo eletromagnético pode ser usado para inverter a população atômica em um processo unitário.
10:41 - 11:10 / Definindo a energia interna de sistemas quânticos interagentes* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Andre Malavazi -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: O atual estágio de fabricação e manipulação de sistemas quânticos tem suscitado o desenvolvimento de tecnologias genuinamente quânticas. Neste contexto, é imprescindível o estabelecimento de uma teoria termodinâmica que seja consistente com tal regime. Entretanto, é importante ressaltar que, ainda há importantes questões em aberto referentes à pontos fundamentais da teoria. Em particular, ainda não está claro em como definir de maneira geral as quantidades termodinâmicas mais básicas, como energia interna. Nesta palestra eu apresentarei uma nova proposta para abordar a termodinâmica de sistemas quânticos baseada na conhecida decomposição de Schmidt. Esta metodologia nos fornecerá as bases para definir as energias internas locais de um sistema quântico autônomo composto por uma bipartição.
09:51 - 10:40 / A definir* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: A definir -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: A definir
14:00 - 14:50 / Irreversibility from spacetime curvature* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Lucas Céleri -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: The fluctuation relations, which characterize irreversible processes in Nature, are among the most important results in non-equilibrium physics. In short, these relations say that it is exponentially unlikely for us to observe a time-reversed process and, thus, establish the thermodynamic arrow of time pointing from low to high entropy. On the other hand, fundamental physical theories are invariant under time-reversal symmetry. Although in Newtonian and quantum physics the emergence of irreversible processes, as well as fluctuation relations, is relatively well understood, many problems arise when relativity enters the game. In this work we explore the question of how the spacetime curvature enters into the fluctuation relations. We conclude that a positive entropy production emerges as a consequence of the interaction between the quantum system and the gravitational field.
14:51 - 15:40 / Máquina térmica quântica optimizada usando correlações não clássicas* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Marcela Herrera -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: Desenhamos e implementamos experimentalmente uma máquina térmica SWAP quântica de dois qubits correlacionados. Tal máquina permite alcançar uma eficiência acima do limite de Carnot e aumentar a quantidade de trabalho extraível. O aumento da eficiência surge de uma compensação entre a produção da entropia e o consumo das correlações quânticas durante o ciclo termodinâmico. Também derivamos um limite generalizado da segunda lei e demonstramos experimentalmente o aumento da eficiência da máquina adaptando o intervalo de energia e a temperatura efetiva dos qubits, usando um processador quântico IBM.
15:41 - 16:30 / Quantum speed limits: brief review and future perspectives* (92 inscritos / Sem limite de vagas)
Tipo: Workshop
Prelecionista: Diego Paiva -
Carga Horária: 1
Local: online
Vagas Totais: Sem limite de
Participantes Inscritos: 92
Resumo: The last decades witnessed intense theoretical research activity in order to understand the role of time in quantum mechanics. This subject triggered significant progress in the search for faster and efficient schemes in the implementation of quantum information and communication technologies. Motivated by the puzzle "How fast can a quantum state evolve under a given dynamics?", such advances have led to the development of the so-called quantum speed limit (QSL), i.e., a lower bound setting the minimum time of evolution between two quantum states. In this talk, I will first review the main results concerning QSLs. After that, I will discuss a recent formalism to approach QSLs for both closed and open quantum systems. Finally, I will present details of ongoing research projects that mostly cover applications of QSLs in physical problems ranging from quantum information to condensed matter physics.

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