SIG

16/10/2025

• 09:00 - 09:50 / A definir* (9 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Marco César Oliveira -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 9

  Resumo: A definir

• 14:00 - 14:50 / Constraining quantum information with thermodynamics* (10 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Tiago Debarba -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 10

  Resumo: Noise and thermodynamic restrictions impose fundamental limitations on the preparation, transfer, and readout of quantum information. These limitations can be traced back to thermodynamic constraints, such as the energetic cost of preparing states, the accuracy of timekeeping, and the mixedness of auxiliary systems, which directly affect the distinguishability and redundancy of information carriers. I will present recent advances in understanding how these physical limitations bound the performance of information protocols, from compression and transmission to the duplication of measurement statistics. These results highlight the role of thermodynamics in setting operational limits for quantum information processing and clarify how objective information can emerge in the presence of imperfections.

• 09:50 - 10:40 / Cristais Temporais e potenciais aplicações como sensores quânticos* (10 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Fernando Iemini -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 10

  Resumo: Neste seminário, abordo cristais temporais - sistemas quânticos de muitos corpos que quebram a simetria de translação temporal por meio de correlações quânticas e sincronização coletiva. Exploro sua aplicação em metrologia quântica, mostrando que a ordenação espaço-temporal de longo alcance permite detectar sinais extremamente fracos, superando o limite padrão quântico (SQL). Correlações coletivas não só aumentam a precisão, mas também estabilizam o sensor contra ruídos, atuando como recurso quântico intrínseco. Usando a informação de Fisher, demonstra-se que esses sistemas alcançam sensibilidade além do SQL, com robustez e longos tempos de coerência. Resultados indicam novos caminhos para sensores quânticos de alta precisão.

• 10:40 - 11:30 / Hybrid quantum lattice model: Polaritons, photons, and spin waves propagation* (10 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Guillermo Romero -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 10

  Resumo: Controlling quantum excitation propagation in low-dimensional systems is key for quantum technologies like communication networks and simulators. We propose a 1D hybrid quantum lattice where each site combines a single-mode resonator coupled to a two-level system (TLS), with direct TLS-TLS coupling between neighboring sites. This setup supports coherent transport of polaritons, spin waves, and photons, governed by the interplay between light-matter coupling and qubit interactions. Using the TEBD algorithm, we simulate excitation dynamics and analyze transport via local observables. We find that tuning system parameters to match impedance and resonance conditions enables efficient propagation or on-demand conversion of excitation types across the lattice. These results provide a pathway toward designing controllable quantum links and single-excitation swaps in low-dimensional quantum architectures.

• 14:50 - 15:40 / Qubits supercondutores em sistemas quânticos híbridos* (10 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Rodrigo Benevides -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 10

  Resumo: Circuitos e qubits supercondutores estão na vanguarda de muitos dos avanços recentes no campo de tecnologias quânticas. Da computação quântica à busca por matéria escura, eles constituem uma ferramenta versátil em diversas aplicações. Nesta palestra, apresentarei os princípios de funcionamento desses dispositivos, como podem ser usados para o controle e a leitura de estados quânticos e como podem ser conectados a outras interfaces quânticas. Também mostrarei desenvolvimentos e perspectivas do nosso grupo de pesquisa recentemente formado na USP e como utilizamos esses qubits para controlar sistemas acústicos e ópticos.

17/10/2025

• 09:00 - 09:50 / Genuine Quantum Charging Advantage in Superconducting Solid States Batteries* (11 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Alan Costa -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 11

  Resumo: Quantum batteries offer enhanced efficiency and performance beyond classical limits, with promising implications for quantum technologies. I present recent advances in superconducting quantum batteries, highlighting the first experimental demonstration of genuine quantum charging advantage (QCA) in a scalable solid-state platform -soon on arXiv. I show that double-excitation Hamiltonians in two-level systems enable scalable QCA. Through Hamiltonian engineering, we implement collective dynamics in chains of 2 to 12 transmon qubits on a superconducting processor, using only nearest-neighbor pairwise interactions -the simplest multi-qubit quantum battery model. By comparing quantum charging to uncorrelated classical charging, we observe clear QCA without relying on long-range or many-body interactions. Our results prove that significant quantum advantage is achievable in realistic, scalable architectures, opening a path toward practical and efficient quantum energy storage.

• 09:50 - 10:40 / Limites de precisão para múltiplas correntes em sistemas quânticos abertos* (10 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Saulo Moreira -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 10

  Resumo: Relações de incerteza termodinâmica (TUR) e cinética (KUR) são limites fundamentais para flutuações em sistemas clássicos fora do equilíbrio. Violacões em sistemas quânticos abertos levaram a versões quânticas que consideram coerência. Aqui, derivamos TURs e KURs multidimensionais para múltiplos observáveis em dinâmica markoviana, usando metrologia multiparâmetro com a matriz de informação de Fisher como elemento central. Nossos limites são mais apertados que os anteriores para um único observável, pois incorporam correlações entre correntes. Detectamos uma assinatura quântica nos termos fora da diagonal da matriz de Fisher - ausente na dinâmica clássica - que revela correlações quânticas. Em dois casos - um qubit coerentemente acionado e o maser de três níveis - demonstramos que o KUR multidimensional pode ser saturado quando os observáveis estão perfeitamente correlacionados, destacando o potencial do enfoque multiparâmetro na termodinâmica quântica.

• 14:50 - 15:40 / Medições fracas: da fundamentação à proteção e certificação de baterias quânticas* (9 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Pedro Dieguez -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 9

  Resumo: Medidas fracas são centrais na interface entre fundamentos quânticos e tecnologias emergentes. Originadas em formulações tempo-simétricas, revelam valores fracos com comportamentos anômalos, hoje reconhecidos como testemunhas de não-classicalidade. Nesta palestra, exploramos seu uso em termodinâmica quântica, focando em baterias quânticas. Mostramos que pares de medidas fracas e suas reversas podem reduzir o descarregamento em processos dissipativos sem recarga líquida, preservando a ergotropia. Além disso, valores fracos anômalos atuam como certificadores de estados altamente carregados, servindo como indicadores diretos da contribuição coerente à energia utilizável, sem exigir tomografia completa. Ao ligar fundamentos conceituais de medidas fracas a protocolos práticos de controle energético, destacamos como ideias teóricas podem impulsionar avanços reais na estabilização, certificação e otimização de recursos em dispositivos quânticos.

• 15:40 - 16:30 / Quantum energy technologies based on low-dimensional metal complexes* (11 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Clebson Cruz -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 11

  Resumo: Developing room-temperature quantum technologies is a key challenge. Low-dimensional metal complexes (LDMCs) offer a robust solution, maintaining stable quantum properties under high temperatures, magnetic fields, and pressure. This resilience makes them ideal for quantum energy devices like quantum batteries, heat engines, and refrigerators, enabling efficient energy storage and conversion. Research on LDMCs opens avenues for functional quantum devices operating at ambient conditions. We highlight their role in next-generation quantum energy technologies and review current trends. We demonstrate feasible implementations of quantum batteries and heat engines using dinuclear metal complexes as working substances, with energy extraction assessed via nondestructive magnetic susceptibility measurements. These results enable experimental exploration of quantum thermodynamics and advance the development of quantum technologies based on these stable, tunable materials.

• 10:40 - 11:30 / Realidade, leis de conservação e localidade: o papel de observáveis de dois tempos em processos quânticos* (11 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Thales Pinto Silva -

  Carga Horária: 1

  Local: online

  Vagas Totais: Sem limite de

  Participantes Inscritos: 11

  Resumo: Flutuações quânticas são essenciais em tecnologias quânticas, influenciando computação, sensores, criptografia e termodinâmica. Manifestam-se em variações de energia, carga e outros observáveis, induzidas por lasers, amplificadores ou banhos térmicos. Embora a mecânica quântica descreva medições em tempos definidos, falta um arcabouço unificado para flutuações ao longo do tempo. Essa lacuna faz as previsões dependerem do protocolo de medição, gerando inconsistências. Nesta palestra, apresento nossa proposta (arXiv:2502.12905) para resolver esse problema. Definimos quatro critérios fundamentais - baseados em conservação, localidade e realismo físico - que todo protocolo deve satisfazer. Mostramos que apenas observáveis quânticos em dois tempos os cumprem todos. Esse resultado permite estender conceitos como emaranhamento, steering e desigualdades de Bell para processos temporais, ampliando a informação quântica para além de medições instantâneas.

• 14:00 - 14:50 / Termodinâmica quântica da auto-organização: o caso da termoforese* (11 inscritos / Sem limite de vagas)

  Tipo: Workshop Online

  Prelecionista: Daniel Valente -

  Carga Horária: 1

  Local: online

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  Participantes Inscritos: 11

  Resumo: Um grande desafio na ciência contemporânea é compreender os princípios da emergência de comportamentos auto-organizados e adaptativos na matéria longe do equilíbrio termodinâmico. Neste seminário, abordamos um desses princípios: a termoforese - caracterizada pelo transporte de matéria devido a gradientes térmicos e, recentemente, associada à replicação eficiente de RNA fora do ambiente celular. Tendo em vista o estado da arte no controle de calor em sistemas nanométricos, propomos aqui a existência de uma "termoforese quântica". Essa ideia nos sugere um modo alternativo em que ambientes sejam mais vantajosos que impeditivos para a obtenção de estados quânticos atípicos em sistemas abertos.

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