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Processamento de informação quântica com íons de Rydberg aprisionados

Processo: 21/10224-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 15 de fevereiro de 2022
Vigência (Término): 14 de fevereiro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
Pesquisador responsável:Romain Pierre Marcel Bachelard
Beneficiário:Alan Costa dos Santos
Supervisor: Markus Thomas Hennrich
Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa: Stockholm University, Suécia  
Vinculado à bolsa:19/22685-1 - Efeito de memória e transição do regime de desordem fraco ao forte, BP.PD
Assunto(s):Computação quântica   Íons aprisionados   Átomos de Rydberg   Informação quântica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:computação quântica | Íons de Rydberg | Íons aprisionados

Resumo

Nosso foco é explorar as propriedades de íons de Rydberg aprisionados para estudar seu potencial de realizar tarefas em processamento de informação quântica. Neste projeto, mais especificamente, nós focaremos em esquemas realísticos de operações quânticas e sua realização experimental em um sistema de íons de Estrôncio. Para tanto, precisa-se levar em conta as propriedades desses átomos quando são excitados para estados de Rydberg. Por meio da manipulação das transições de Rydberg de tais íons, nós estamos interessados em descrever as interações efetivas de dois qubits presente no sistema. Como uma primeira barreira teórica a ser contornada, nós estudaremos estratégias para melhorar a fidelidade de portas de dois qubits (que atualmente é da ordem de 0.8), onde fidelidades da ordem de 0.99 são altamente desejáveis. Os métodos desenvolvidos serão verificados experimentalmente antes de ser, de fato, aplicados em portas de muitos qubits. Um sistema com mais de 10 íons está disponível de acordo com o estado da arte de experimentos com íons de Rydberg aprisionados. Os resultados desse projeto nos são relevantes para aplicações em diferentes ramos da ciência de informação quântica, desde o desenvolvimento de novos dispositivos quânticos até o processamento e armazenamento de informação quântica. (AU)

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Publicações científicas (7)
(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)
POULSEN, KASPER; SANTOS, ALAN C.; ZINNER, NIKOLAJ T.. Quantum Wheatstone Bridge. Physical Review Letters, v. 128, n. 24, p. 6-pg., . (21/10224-0, 19/22685-1)
SANTOS, ALAN C.; CIDRIM, ANDRE; VILLAS-BOAS, CELSO JORGE; KAISER, ROBIN; BACHELARD, ROMAIN. Generating long-lived entangled states with free-space collective spontaneous emission. HYSICAL REVIEW, v. 105, n. 5, p. 6-pg., . (18/15554-5, 19/22685-1, 19/13143-0, 21/10224-0, 17/09390-7, 19/11999-5)
ARJMANDI, MOHAMMAD B.; MOHAMMADI, HAMIDREZA; SANTOS, ALAN C.. Enhancing self-discharging process with disordered quantum batteries. PHYSICAL REVIEW E, v. 105, n. 5, p. 8-pg., . (21/10224-0, 19/22685-1)
POULSEN, KASPER; SANTOS, ALAN C.; KRISTENSEN, LASSE B.; ZINNER, NIKOLAJ T.. Entanglement-enhanced quantum rectification. HYSICAL REVIEW, v. 105, n. 5, p. 12-pg., . (21/10224-0, 19/22685-1)
SANTOS, ALAN C.; BACHELARD, R.. Generation of Maximally Entangled Long-Lived States with Giant Atoms in a Waveguide. Physical Review Letters, v. 130, n. 5, p. 6-pg., . (19/13143-0, 21/10224-0, 19/22685-1, 18/15554-5)
HU, CHANG-KANG; QIU, JIAWEI; SOUZA, PAULO J. P.; YUAN, JIAHAO; ZHOU, YUXUAN; ZHANG, LIBO; CHU, JI; PAN, XIANCHUANG; HU, LING; LI, JIAN; et al. Optimal charging of a superconducting quantum battery. QUANTUM SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 7, n. 4, p. 15-pg., . (18/15554-5, 21/10224-0, 19/13143-0, 19/22685-1, 19/11999-5)

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