I am a PhD candidate in Physics within the joint program at Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM) and Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), supported by the ANID National Doctoral Fellowship.
My research explores the intersection of quantum thermodynamics, statistical physics, and magnetism. I am driven by a fundamental question: how much useful work can a genuinely quantum system deliver? To answer this, I investigate how phenomena such as entanglement, anisotropy, and quantum phase transitions set the ultimate limits of that work — research I carry out together with my team.
In my thesis, “Qubit-based quantum heat engines,” I study thermodynamic cycles. Driven by the challenge of reaching maximum efficiency, I developed the Castorene's Engine, a quasistatic engine that operates at maximum efficiency and produces work utilizing entropy, rather than energy, as “fuel”. Furthermore, I model Otto and Stirling cycles operating on qubits, spin dimers, and multilayer quantum materials, demonstrating how critical phenomena can enhance their performance. Prior to this, I earned my BSc in Physics Summa Cum Laude at UTFSM in 2023.
Beyond my research, I value academic community engagement. I currently serve as the PhD Student Representative for our joint program and regularly help organize scientific conferences across Chile. Additionally, my academic journey has been broadened by a research internship at the Universitat Autònoma de Barcelona.
Soy candidato a Doctor en Física en el programa conjunto de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM) y la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), con el apoyo de la Beca Doctorado Nacional ANID.
Mi investigación explora la intersección entre la termodinámica cuántica, la física estadística y el magnetismo. Me mueve una pregunta fundamental: ¿cuánto trabajo útil puede entregar un sistema genuinamente cuántico? Para responderla, investigo cómo fenómenos como el entrelazamiento, la anisotropía y las transiciones de fase cuánticas fijan los límites últimos de ese trabajo — una investigación que desarrollo junto a mi equipo.
En mi tesis, «Motores térmicos cuánticos basados en qubits», estudio ciclos termodinámicos. Impulsado por el desafío de alcanzar la máxima eficiencia, desarrollé el Motor de Castorene, un motor cuasiestático que opera a máxima eficiencia y produce trabajo utilizando la entropía, en lugar de la energía, como «combustible». Además, modelo ciclos de Otto y Stirling que operan sobre qubits, dímeros de espín y materiales cuánticos multicapa, demostrando cómo los fenómenos críticos pueden mejorar su rendimiento. Antes de esto, obtuve mi Licenciatura en Física Summa Cum Laude en la UTFSM en 2023.
Más allá de mi investigación, valoro el compromiso con la comunidad académica. Actualmente me desempeño como Representante de los estudiantes de Doctorado de nuestro programa conjunto y colaboro regularmente organizando congresos científicos en Chile. Además, mi trayectoria académica se ha enriquecido con una pasantía de investigación en la Universitat Autònoma de Barcelona.
Ich bin Doktorand der Physik im gemeinsamen Programm der Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM) und der Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), gefördert durch das nationale Doktorandenstipendium der ANID.
Meine Forschung untersucht die Schnittstelle von Quantenthermodynamik, statistischer Physik und Magnetismus. Mich treibt eine grundlegende Frage an: Wie viel nutzbare Arbeit kann ein wirklich quantenmechanisches System liefern? Um sie zu beantworten, erforsche ich, wie Phänomene wie Verschränkung, Anisotropie und Quantenphasenübergänge die letztendlichen Grenzen dieser Arbeit setzen — Forschung, die ich gemeinsam mit meinem Team betreibe.
In meiner Dissertation „Qubit-basierte Quanten-Wärmekraftmaschinen“ untersuche ich thermodynamische Kreisprozesse. Angetrieben von der Herausforderung, maximale Effizienz zu erreichen, entwickelte ich die Castorene-Maschine, eine quasistatische Maschine, die mit maximaler Effizienz arbeitet und Arbeit erzeugt, indem sie Entropie statt Energie als „Brennstoff“ nutzt. Darüber hinaus modelliere ich Otto- und Stirling-Kreisprozesse mit Qubits, Spin-Dimeren und mehrlagigen Quantenmaterialien und zeige, wie kritische Phänomene ihre Leistung steigern können. Zuvor habe ich 2023 meinen Bachelor in Physik Summa Cum Laude an der UTFSM abgeschlossen.
Über meine Forschung hinaus schätze ich das Engagement in der akademischen Gemeinschaft. Derzeit bin ich Vertreter der Doktorierenden unseres gemeinsamen Programms und wirke regelmäßig an der Organisation wissenschaftlicher Tagungen in ganz Chile mit. Zudem wurde mein akademischer Werdegang durch einen Forschungsaufenthalt an der Universitat Autònoma de Barcelona bereichert.
我是圣玛丽亚联邦理工大学（UTFSM）与瓦尔帕莱索天主教大学（PUCV）联合项目的物理学博士研究生，由智利 ANID 国家博士奖学金资助。
我的研究探索量子热力学、统计物理与磁学的交叉领域。我被一个根本问题所驱动：一个真正的量子系统能提供多少有用功？为回答这一问题，我研究纠缠、各向异性和量子相变等现象如何设定这些功的终极极限——这是我与我的团队共同开展的研究。
在我的博士论文《基于量子比特的量子热机》中，我研究热力学循环。出于对实现最高效率的追求，我提出了Castorene 引擎——一种以最高效率运行的准静态引擎，它以熵而非能量作为“燃料”来产生功。此外，我建模了在量子比特、自旋二聚体和多层量子材料上运行的奥托与斯特林循环，展示了临界现象如何提升其性能。在此之前，我于 2023 年在 UTFSM 以最优等成绩（Summa Cum Laude）获得物理学学士学位。
在研究之外，我重视对学术共同体的参与。我目前担任联合项目的博士生代表，并经常协助在智利各地组织学术会议。此外，我的学术历程也因在巴塞罗那自治大学的研究实习而更加丰富。
