Characterization of quantum correlations in low-dimensional molecular magnetic systems

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.