Busca avançada
Ano de início
Entree


Sistemas para manipulação quântica em estado sólido

Autor(es):
Thiago Pedro Mayer Alegre
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Data de defesa:
Membros da banca:
Leonardo de Souza Menezes; Sebastião Jose Antonio; Jose Antonio Roversi; Leandro Russovski Tessler
Orientador: Gilberto Medeiros Ribeiro
Resumo

Esta tese consistiu na proposição e implementação de um sistema para processamento de informação quântica, focando a instrumentação necessária. Os aspectos físicos da computação, como a energia associada, entropia de Shannon, entre outros conceitos básicos observados na perspectiva de física, foram revistos. Pontos quânticos semicondutores de InAs:GaAs foram eleitos como candidatos para a implementação física do sistema; em particular, focou-se no grau de liberdade de spin do elétron. Conseqüentemente, investigaram-se as propriedades de tensor-g dos elétrons aprisionados em pontos quânticos e o grau de polarização de spin, como função do campo magnético e da temperatura. Naturalmente, as propriedades eletrônicas, como o potencial de confinamento e as transições ópticas, foram caracterizadas e modeladas através da teoria de massa efetiva, assumindo-se um potencial de confinamento lateral parabólico. Dado que o grau de liberdade de spin foi eleito, construiu-se um sistema de medidas de ressonância paramagnética de spins. Optou-se por não se utilizar sistemas comerciais padrão. Em lugar disto, foi projetada uma montagem conectorizada, onde o material semicondutor se encontra dentro de umchip desenhado para concentrar o campo magnético de microonda sobre o dispositivo, campo este necessário para a realização de ressonância paramagnética. O chip consistiu basicamente de uma cavidade de microfita de meia onda. Foi construída também uma cavidade com duas entradas, permitindo o controle arbitrário da polarização aplicada à amostra. Finalmente, a leitura de estados quânticos de spin em centros paramagnéticos é demonstrada através de detecção óptica. A alta sensibilidade desse tipo de detecção permite que um único defeito seja mapeado. A seletividade, tanto do ponto de vista das transições ópticas quanto das transições de spin, é estudada e manipulada, utilizando-se da montagem experimental de cavidades ressonantes. Adicionalmente, perspectivas de experimentos sobre a integração e utilidade do sistema são apresentados (AU)

Processo FAPESP: 04/01228-6 - Operações unitárias em um qubit
Beneficiário:Thiago Pedro Mayer Alegre
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto