Proteção de algoritmos quânticos e portas lógicas em sistemas quânticos abertos

• Processo: 14/21792-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de abril de 2015
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Amir Ordacgi Caldeira
• Beneficiário: Baris Cakmak
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Mecânica quântica Decoerência quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: decoerência | desacoplamento dinâmico | sistemas quânticos abertos | Física Quântica

Resumo

Ao longo deste projeto de pesquisa de pós-doutoramento, nosso principal objetivo é estudar e criar estratégias para proteger diferentes operações lógicas quânticas através das técnicas de desacoplamento dinâmico. Um dos tópicos desse projeto se baseia em modelos mais realistas, onde a distância relativa dos qubits pode variar durante a operação lógica. Neste caso, focaremos nossa atenção em Hamiltonianos de interação dependentes do tempo sendo que a interação com o meio ambiente se comporta de forma independente, quando os qubits estão separados, e de forma coletiva, quando os mesmos estão próximos. Neste sentido, nosso objetivo é determinar a eficiência do método de proteção através da dinâmica da fidelidade, do emaranhamento e das correlações quânticas, considerando as posições relativas dos qubits. Além disso, vamos expandir nosso método de proteção a fim de incluirmos sistemas físicos constituídos por mais níveis de energia como qutrits e ququarts. Neste caso pretendemos estudar a dinâmica dissipativa de um dos mais simples algoritmos quânticos, recentemente introduzido por Zafer Gedik, além de apresentar um sistema de proteção para o mesmo através da técnica de desacoplamento dinâmico. (AU)

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)

FANCHINI, F. F.; NAPOLITANO, R. D. J.; CAKMAK, B.; CALDEIRA, A. O.. Protecting the root SWAP operation from general and residual errors by continuous dynamical decoupling. Physical Review A, v. 91, n. 4, APR 22 2015. (14/21792-5, 12/50464-0)

MALVEZZI, A. L.; KARPAT, G.; CAKMAK, B.; FANCHINI, F. F.; DEBARBA, T.; VIANNA, R. O.. Quantum correlations and coherence in spin-1 Heisenberg chains. Physical Review B, v. 93, n. 18, MAY 24 2016. (15/05581-7, 12/18558-5, 14/20941-7, 14/21792-5, 08/57856-6)

GEDIK, Z.; SILVA, I. A.; CAKMAK, B.; KARPAT, G.; VIDOTO, E. L. G.; SOARES-PINTO, D. O.; DEAZEVEDO, E. R.; FANCHINI, F. F.. Computational speed-up with a single qudit. SCIENTIFIC REPORTS, v. 5, OCT 8 2015. (14/20941-7, 14/21792-5, 12/50464-0)