Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia - CNPq

Instituto Nacional de Ciência e TecnologiaInformação Quântica (INCT-IQ)6Comitê gestorAmir O. Caldeira (Coordenador)Luiz Davidovich (Vice-coordenador)Paulo Henrique Souto RibeiroStephen Patrick WalbornMarcos César de OliveiraMarcelo P. França SantosPrincipais pesquisadoresAmir O. Caldeira (Sub-coordenador científico)Luiz Davidovich (Sub-coordenador científico)Belita Koiller (Sub-coordenador científico)Marcelo O. Terra Cunha (Sub-coordenador MG)Ruynet L. De Matos Filho (Sub-coordenador RJ)Paulo Nussenzveig (Sub-coordenador SP)José W. Tabosa (Sub-coordenador região NE)Principais linhas de pesquisa1. Criptografia quântica e comunicação quântica.2. Interface átomo-luz, Memória Quântica e Repetidores Quânticos.3. Computação quântica com RMN, átomos frios, condensados e ótica linear.4. Produção e detecção de fótons emaranhados e fótons únicos.5. Emaranhamento em variáveis contínuas e emaranhamento em sistemasde d(>2) níveis6. Computação quântica com matéria condensada7. Correlações quânticas em sistemas atômicos de “átomos gêmeos”.8. Eletrodinâmica quântica em cavidades.9. Dinâmica e medidas de emaranhamento.10. Teoria de Informação QuânticaResumo dos resultados e perspectivasDestacamos até o presente, os resultados experimentais obtidos emquatro dos nossos laboratórios: i) observação de emaranhamento detrês modos com variáveis contínuas e sua dinâmica(USP), reportadona revista SCIENCE; ii) observação de emaranhamento não-gaussianogenuíno(UFRJ) reportado na revista PNAS; iii) descrição da relaxaçãoquadrupolar elétrica de spin nuclear 3/2 como um processo decomputação quântica (USP-SC/CBPF) reportado na revista QuantumInformation & Computation e; iv) implementação ótica de uma porta nãocontrolado(UFF)reportado na revista Optics Express.Tivemos contribuições teóricas nas linhas de pesquisa em computaçãoquântica com variáveis contínuas, algoritmos quânticos, criptografiaquântica, computação quântica com átomos, computação quântica comsistemas de estado sólido, computação quântica NMR, computaçãoquântica com fótons, descrição e quantificação de emaranhamentoquântico, emaranhamento quântico e termodinâmica, descrição de sistemasquânticos no espaço de fases e teoria da informação quântica. Umexemplo de contribuição teórica dentro da lista acima é a proposta decomputação quântica baseada em cavidades de silício dopadas(UFRJ).Este trabalho mostra que este tipo de sistema tem um grande poten-cial para a realização prática de um computador quântico utilizando omesmo tipo de sistema de estado sólido que utilizamos atualmente noscomputadores clássicos. Ainda estamos em um estágio primário emque diversos aspectos técnicos precisam ser superados, mas a grandecontribuição deste tipo de trabalho é apontar na direção em que as chancesde sucesso são maiores. O instituto conseguiu todos estes avançosgraças a uma infra-estrutura já existente, sobretudo nos laboratórios.Neste momento, os primeiros equipamentos importados começam achegar e confiamos que os avanços futuros serão ainda maiores.Principais publicaçõesA. S. Coelho et al. Science, 326, 823 (2009)M. Mücke et al. Nature, 465, 755 (2010)G. Rigolin et al. Phys. Rev. Lett. 104, 170406 (2010)S. P. Walborn et al. Phys. Rev. Lett. 103, 160505 (2009)B. C. dos Santos et al. Phys. Rev. Lett. 103, 230503 (2009)R. M. Gomes et al. PNAS 106, 21517 (2009)A. M. Souza et al. Quantum Information & Computation 10, 0653 (2010)Souza et al. Optics Express 18, 9207 (2010)Contatoshttp://www.quantiki.orgE-mail: caldeira@ifi.unicamp.brExperimento para a produção de estados emaranhados nas variáveiscontínuas das quadraturas do campo eletromagnético