Controle ótimo e informação quântica em nanoestruturas semicondutoras

Resumo

Apesar do interesse na área de computação quântica ser relativamente recente, essa área possui grande potencial para impulsionar um avanço tecnológico sem precedentes na história. O presente projeto de pesquisa caminha nessa direção, visando criar e ampliar o estudo teórico de plataformas semicondutoras para computação quântica, as quais possuem a possibilidade de escalabilidade. A fim de alcançar esse objetivo, primeiramente pretende-se estudar e determinar a estrutura de níveis de diversos arranjos de pontos quânticos contendo poucos elétrons. Essa parte do estudo se refere à caracterização de vários tipos de qubits em pontos quânticos, os quais tem sido propostos usando diferentes arranjos. Posteriormente, pretende-se aplicar a teoria quântica de controle ótimo para realizar a preparação, controle e medição desses qubits em nanoestruturas semicondutoras. A ideia básica do controle quântico está na determinação da forma de campos externos capazes de guiar a dinâmica do sistema de forma controlada em uma escala de tempo rápida o suficiente para a realização de um protocolo desejado. Além disso, pode-se encontrar os campos otimizados que podem manipular os estados de sistemas quânticos fechados ou abertos. Por fim, a área de proteção da coerência dos qubits utilizando uma nova abordagem da teoria de controle ótimo será explorada. (AU)