Interferometría Landau-Zener-Stuckelberg en qubits superconductores : modelado de sistemas fuera del equilibrio, entrelazamiento cuántico, y simuladores cuánticos

En la presente tesis, estudiamos la dinámica de qubits superconductores (SC) en presencia de campos armónicos fuertes, centrándonos principalmente en el análisis de los efectos del ruido, la generación de entrelazamiento, y su aplicación como simuladores cuánticos. En primer lugar, consideramos l...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Gramajo, Ana L.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2021
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/963/1/1Gramajo_Ana_L..pdf
Aporte de:Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA) de CAB - CNEA - Biblioteca Leo Falicov Ver origen
Descripción
Sumario:En la presente tesis, estudiamos la dinámica de qubits superconductores (SC) en presencia de campos armónicos fuertes, centrándonos principalmente en el análisis de los efectos del ruido, la generación de entrelazamiento, y su aplicación como simuladores cuánticos. En primer lugar, consideramos los efectos del ruido ambiente y analizamos su comportamiento a diferentes escalas de tiempo. En este contexto, usamos la ecuación maestra en la aproximación de Floquet-Markov para el análisis de la interformetría Landau-Zener-Stuckelberg calculada a tiempo finito. Se encontró que la presencia de resonancias multifotónicas simétricas y antisimétricas en el estado estacionario revela la naturaleza del ruido. Adicionalmente, analizamos la posibilidad de manipular entrelazamiento a través de campos periódicos externos para los casos de disipación despreciable y en presencia de un reservorio térmico. Para el caso de entrelazamiento de un sistema de dos qubits acoplados y controlados por un flujo ac-magnético externo, se presentan extensivos resultados numéricos y analíticos, usándose la concurrencia como medida de entrelazamiento. De esta manera, se estudió un nuevo mecanismo para la creación de entrelazamiento en el estado estacionario, el cual puede ser manipulado en función de la amplitud del campo externo. Finalmente, hemos implementado experimentalmente un simulador cuántico para estudiar efectos mesoscópicos, mediante el uso de dispersi ón coherente en el cruce evitado de un sistema de dos qubits-SC, proporcionándose a su vez un análisis teórico de los resultados experimentales. Los eventos de dispersi ón son implementados controladamente como transiciones Landau-Zener generadas al conducir múltiple veces el qubit a través de de una cruce evitado. Estos resultados demuestran como un sistema bien controlado, consistente de un qubit conducido externamente, puede ser usado para estudiar efectos mesoscópicos complejos.