Um artigo intitulado “Efficient quantum information probes of nonequilibrium quantum criticality” dos investigadores Miguel M. Oliveira, Pedro Ribeiro e Stefan Kirchner foi publicado na npj-quantum information (Nature Partner Journal). Resultou de uma colaboração recente entre investigadores do Centro de Física e Engenharia de Materiais Avançados (CeFEMA) e do Departamento de Física do Técnico, e do Department of Electrophysics da National Yang Ming Chiao Tung University em Hsinchu, na República da China.
No seu trabalho, os autores abordam o problema da criticalidade quântica fora do equilíbrio. Criticalidade quântica refere-se a transições de fase que ocorrem a temperatura zero, induzidas por flutuações quânticas que se tornam prevalentes na vizinhança de pontos de transição. Embora exista uma teoria bem estabelecida para a criticalidade quântica convencional em equilíbrio térmico, falta ainda uma teoria completa para sistemas fora de equilíbrio. Em particular, não é claro até que ponto, novas formas de criticalidade quântica podem surgir em situações fora de equilíbrio. A falta de técnicas numéricas que consigam lidar com o crescimento exponencial da complexidade computacional quando o número de graus de liberdade do sistema aumenta tem dificultado o progresso nessas áreas.
Motivados por abordagens anteriores sustentadas em técnicas de informação quântica, os autores propõem uma classe de observáveis baseados numa noção de distância entre estados quânticos, que serve como uma ferramenta muito genérica e que pode ser aplicável para determinar a localização de pontos críticos em sistemas fora de equilíbrio. Esta nova ferramenta pode ser utilizada eficientemente por algumas das principais técnicas numéricas usadas em Física da Matéria Condensada e, espera-se que tenha também interesse multidisciplinar.
Miguel Oliveira, autor principal do estudo, explica: “Demonstrámos que o conceito que propomos é não só capaz de sinalizar transições de fase fora de equilíbrio que já tinham sido previamente identificadas, mas também tem poder preditivo para detectar fases desconhecidas em modelos de matéria quântica fora de equilíbrio”.
