Uso de controle ótimo quântico e desacoplamento dinâmico para viabilização de simulação quântica em dispositivos semicondutores

Resumo

Neste projeto de pesquisa iremos estudar métodos de proteção e otimização de operações lógicas quântica em pontos quânticos a fim de viabilizarmos a simulação quântica nestes dispositivos. 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. Baseando-se em nossos estudos recentes vamos explorar tais técnicas para incluirmos sistemas físicos constituídos por muitos níveis de energia (qudits) e, também, muitas partes (cadeias de spins). Iremos determinar e comparar a eficácia destes dois diferentes métodos de controle além de concatená-los a fim de aumentarmos a eficiência da proteção. Nosso objetivo final, neste sentido, é usar tal metodologia para a aplicação em simulação quântica, principalmente no estudo do modelo de Hubbard e de simulação de reações químicas controláveis. (AU)