Engenharia reversa para o controle de sistemas quânticos de dois níveis sob o efeito da dissipação.

Resumo

O estudo de técnicas para o controle de sistemas quânticos vem se tornando cada vez mais importante dado o progresso no desenvolvimento de novas tecnologias quânticas, como os computadores quânticos. O controle geralmente é realizado por meio de radiação eletromagnética externa, como pulsos de laser, com o objetivo de levar o sistema de um estado inicial para um estado final almejado. Um dos problemas centrais enfrentados pela computação quântica é que o sistema computacional não está completamente isolado e interage de forma indesejada com o ambiente externo, causando perda de informação. O presente projeto de pesquisa propõe investigar o controle de sistema de dois níveis, o qual representa a unidade fundamental de informação quântica, o qubit, sob a influência de dissipação causada pelo ambiente. Para efetuar o controle utilizaremos técnicas de engenharia reversa que visam encontrar expressões analíticas para os campos de controle uma vez pré-fixada a dinâmica do sistema. O trabalho tem como ponto de partida investigações recentes que utilizaram engenharia reversa para o controle das populações. Nosso objetivo será encontrar campos externos que permitam controlar não só a dinâmica das populações, mas também a dinâmica das coerências. O desenvolvimento deste trabalho permitirá o aprimoramento das habilidades computacionais e teóricas do bolsista através da investigação de um sistema paradigmático para diversas áreas da Física e ainda com potencial para novas descobertas.