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Teoria de correção de erros quânticos durante operações lógicas e medidas de diagnóstico de duração finita

Processo: 09/12460-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2010
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física
Pesquisador responsável:Reginaldo de Jesus Napolitano
Beneficiário:Leonardo Andreta de Castro
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:05/04105-5 - Óptica e informação quânticas com átomos, íons e campos, AP.TEM
Assunto(s):Teoria da informação quântica

Resumo

A presente proposta tem dois objetivos: estudar um algoritmo de correção de erros quânticos gerais que podem ocorrer durante a aplicação de uma porta lógica quântica e estudar um outro algoritmo de correção de erros quânticos, mais simples, levando em consideração o tempo nito das medidas de diagnóstico. Este segundo objetivo tem um caráter mais especulativo, enquanto que o primeiro tem caráter prático e de imediata execução.Para estudarmos correções de erros durante uma operação lógica, investigaremos a interação de troca, realizada experimentalmente, capaz de produzir a porta lógica quântica conhecida como raiz quadrada de SWAP, e, inicialmente, um código envolvendo quatro qubits físicos por qubit lógico, seguindo a receita recente da literatura. Antecipamos que a teoria existente deverá ser modificada para podermos aplicá-la a esta situação proposta. As ferramentas numéricas e analíticas para a implementação desta investigação já são tradicionalmente utilizadas em nosso grupo.Para estudarmos correção de erros quânticos no caso de medidas de diagnóstico de duração finita, recorreremos à literatura e antecipamos que teremos que desenvolver uma abordagem inédita. Dado esse caráter mais especulativo da segunda parte desta proposta, consideraremos o algoritmo de três qubits para correção de erros devidos a mudanças de fase relativa ("phase flips").

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE CASTRO, L. A.; NAPOLITANO, R. D. J. Error correction in short time steps during the application of quantum gates. ANNALS OF PHYSICS, v. 367, p. 199-211, APR 2016. Citações Web of Science: 0.
BRASIL, CARLOS ALEXANDRE; DE CASTRO, L. A.; NAPOLITANO, R. D. J. How Much Time Does a Measurement Take?. FOUNDATIONS OF PHYSICS, v. 43, n. 5, p. 642-655, MAY 2013. Citações Web of Science: 3.
BRASIL, CARLOS ALEXANDRE; DE CASTRO, L. A.; NAPOLITANO, R. D. J. Protecting a quantum state from environmental noise by an incompatible finite-time measurement. Physical Review A, v. 84, n. 2, p. 022112, 2011. Citações Web of Science: 7.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
CASTRO, Leonardo Andreta de. Teoria de correção de erros quânticos durante operações lógicas e medidas de diagnóstico de duração finita. 2012. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos São Carlos.

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