Electrodinámica cuántica de circuitos de qubits superconductores

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En este trabajo analizamos la arquitectura de cQED para el caso en que un qubit superconductor de flujo está sujeto a un forzamiento armónico en el flujo magnético y se encuentra acoplado capacitivamente a una guía de transmisión de microondas, la cual se comporta como un resonador fotónico. En part...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Bonifacio, Mariano C.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2019
Materias:
Computación cuántica
Quantium information
Información cuántica
Qubits
Quantum electrodynamics
Electrodinámica cuántica
Superconductors
Superconductores
[Superconducting qubits
Qubits superconductores]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/882/1/1Bonifacio.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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description En este trabajo analizamos la arquitectura de cQED para el caso en que un qubit superconductor de flujo está sujeto a un forzamiento armónico en el flujo magnético y se encuentra acoplado capacitivamente a una guía de transmisión de microondas, la cual se comporta como un resonador fotónico. En particular estudiamos la dinámica para dos escenarios posibles: El caso ideal en ausencia de disipación: consideramos el Modelo de Jaynes-Cummings forzado para describir la interacción qubit-resonador y resolvemos la dinámica del sistema compuesto mediante el Formalismo de Floquet. El caso más realista en que el sistema interactúa con el entorno y como consecuencia el resonador sufre perdidas de fotones: consideramos una interacción tipo Rabi entre el qubit y resonador, y utilizamos la Ecuación Maestra de Floquet-Born-Markov para resolver la evolución temporal. El principal interés y motivación a lo largo de esta tesis es el estudio de las transiciones entre los estados del qubit, considerado como sistema de dos niveles, las cuales son inducidas por el forzamiento periódico y resultan fuertemente dependientes del estado del resonador. Hemos obtenido resultados numéricos y analíticos aplicando lo que se conoce como Interferometría de Amplitud de Landau-Zener-Stückelberg. Estos resultados demuestran la posibilidad de obtener información respecto al estado del resonador y su interacción con el qubit y con el entorno, a partir de la manipulación y mediciones sobre el qubit. Los resultados obtenidos resultan potencialmente aplicables a la realización de Teconologías Cuánticas en el área de cQED y también son generalizables a diversos sistemas físicos descriptos por el mismo modelo efectivo. Por ejemplo, se pueden considerar diferentes tipos de qubits superconductores, puntos cuánticos y resonadores mecánicos.
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