Orientador: Prof. Bertúlio de Lima Bernardo

Banca: Prof. Celso Jorge Villas-Boas (Universidade Federal de São Carlos)

             Prof. Gabriel Teixeira Landi (University of Rochester)

Data e Horário da Defesa: Sexta-feira, dia 19/04 às 15h

Link da Sala Virtual da Defesa: https://meet.google.com/wke-erck-pcy

Título do Trabalho: O que a termodinâmica quântica pode dizer sobre o processamento de informação?

Resumo:

É necessário um pouco de calor para apagar um bit. Toda vez que uma determinada quantidade de informação é apagada, devido à segunda lei da termodinâmica, os arredores da memória em que essa quantidade foi armazenada inevitavelmente se aquecem de uma quantidade mínima. Isso se deve à irreversibilidade lógica do processo de apagamento, que está essencialmente ligada à sua irreversibilidade física, como sugerido pela primeira vez por Rolf Landauer. O chamado princípio de Landauer estabelece um limite fundamental para o calor dissipado quando um bit clássico de informação é apagado de uma memória, estabelecendo assim uma ligação direta entre a teoria da informação e a termodinâmica. No entanto, com o advento das tecnologias quânticas, surge naturalmente a questão de saber se existe uma estratégia para superar esse princípio. Neste trabalho, apresentamos um canal quântico que apaga qualquer estado de qubit com probabilidade unitária e que pode operar além do limite de Landauer. O método é baseado apenas em operações unitárias e requer que um grau de liberdade não energético do reservatório térmico seja pré-selecionado em um estado puro antes de interagir com o qubit de memória. A violação do limite de Landauer é verificada quando a temperatura do reservatório está acima de uma determinada temperatura limite, que pode estar bem abaixo da temperatura ambiente.