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Title: Characterization of quantum correlations in low-dimensional molecular magnetic systems
Authors: Cruz, Clebson dos Santos
metadata.dc.contributor.advisor: Reis Junior, Mario de Souza
metadata.dc.contributor.advisorco: Pinto, Diogo de Oliveira Soares
metadata.dc.contributor.members: Sarthour Junior, Roberto Silva
Oliveira, Andre Luiz Saraiva de
Oliveira, Thiago Rodrigues de
Tasca, Daniel Schneider
Issue Date: 2018
Citation: CRUZ, Clebson dos Santos. Characterization of quantum correlations in low-dimensional molecular magnetic systems. 2018. 187 f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal Fluminense, Instituto de Física, Niterói, 2018.
Abstract: Progressos recentes em informação quântica têm demonstrado nossa capacidade de detectar e controlar as propriedades quânticas em materiais magnéticos moleculares. Nos últimos anos, foi demonstrado que estes materiais possuem correlações quânticas altamente estáveis contra perturbações externas como temperatura e pressão. Assim, o estudo desses sistemas abre as portas para o controle total de suas propriedades quânticas, proporcionando perspectivas de pesquisa fascinantes e inovadoras, preparando o caminho para aplicações promissoras em tecnologias quânticas emergentes. Neste contexto, esta tese explora o potencial de sistemas magnéticos moleculares como protótipos de materiais para a tecnologia da informação quântica, abordando três questões principais: (i) projeto e síntese de novos materiais, (ii) caracterização de seu comportamento magnético e quântico e (iii) a detecção e manipulação de quantificadores de informação quântica, como emaranhamento de formação, discórdia quântica entrópica e geométrica em magnetos moleculares pela medição de propriedades termodinâmicas de sólidos, tais como suscetibilidade magnética, energia interna, calor específico e até mesmo propriedades de espalhamento de nêutrons. Os resultados apresentados nessa tese reforçam o fato de que os sistemas magnéticos moleculares podem ser imunes ao mecanismo de decoerência térmica, permitindo a sobrevivência de seus efeitos quânticos acima da temperatura ambiente.
metadata.dc.description.abstractother: Recent progress in quantum information theory has demonstrated our ability to detect and control quantum properties in customized molecular magnetic materials. In recent years, it was demonstrated that engineered molecular magnetic materials has a high stability of its quantum correlations against external perturbations. As a result, the study of these systems provides opportunities to achieve full control of its quantum properties, providing fascinating and innovative research perspectives and paving the way for promising applications in emerging quantum technologies. In this context, this thesis explores the potential of molecular magnets to be prototype materials for quantum information technology by addressing three principal issues: (i) design and synthesis of novel materials, (ii) characterization of their magnetic and quantum behavior, and (iii) detection and manipulation of quantum information quantifiers, such as entanglement of formation and entropic and geometric quantum discord in molecular magnets by the measurement of the thermodynamic properties of solids, such as magnetic susceptibility, internal energy, specific heat, and even neutron scattering properties. The results presented in this thesis strengthen the fact that molecular magnets may be somewhat immune to decoherence mechanisms, allowing survival of quantum effects above room temperature.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/9914
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