Controle quântico em sistemas dissipativos

Resumo

Neste projeto de pesquisa iremos estudar a dinâmica de importantes propriedades quânticas, como fidelidade, correlações quânticas, emaranhamento e não-Markovianidade, em sistemas quânticos abertos. Nosso principal objetivo é desenvolver estratégias eficientes e realistas de proteção da informação e das operações quânticas contra os efeitos deletérios do meio ambiente.Nós estudaremos estratégias de defesa baseadas em (i) desacoplamento dinâmico e na (ii) teoria quântica de controle ótimo. Iremos determinar e comparar a eficácia destes dois diferentes métodos de controle além de concatená-los a fim de aumentarmos a eficiência da proteção. Dois casos em particular serão estudados. Primeiramente vamos estudar sistemas físicos onde a distância relativa dos qubits pode variar no tempo. 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. Finalmente, vamos incluir sistemas físicos constituídos por mais níveis de energia como qutrits e ququarts. Neste caso pretendemos estudar a dinâmica dissipativa e o controle de um dos mais simples algoritmos quânticos recentemente introduzido por Zafer Gedik.. (AU)