Generación de entrelazamiento en circuitos de qubits superconductores y resonadores cuánticos
En este trabajo se realizo un estudio teórico y numérico de la generación de entrelazamiento mediante interferometra Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) en arquitecturas de electrodinámica cuántica de circuitos (circuit-QED). Se estudiaron dos tipos de arquitecturas de dos qubits superconductores: una e...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2022
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1064/1/1Gallardo.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En este trabajo se realizo un estudio teórico y numérico de la generación de entrelazamiento mediante interferometra Landau-Zener-Stuckelberg (LZS) en arquitecturas de electrodinámica cuántica de circuitos (circuit-QED). Se estudiaron dos tipos de arquitecturas de dos qubits superconductores: una en la cual ambos qubits están acoplados a un resonador compartido y otra en la cual cada qubit esta acoplado a un resonador y además están acoplados de forma directa entre s. En ambos casos los qubits se someten a un forzado armónico y simétrico. Se estudio la dinámica para el régimen unitario en ambas arquitecturas y para el régimen disipativo en la arquitectura con un resonador.
Para estudiar el régimen unitario, se utilizaron aproximaciones de onda rotante (RWA) para reducir los Hamiltonianos de las arquitecturas correspondientes a Hamiltonianos efectivos diagonales en bloques, validos en el régimen resonante, donde las
frecuencias características de los qubits y los resonadores son similares. Para obtener resultados numéricos se utilizo el formalismo de Floquet y el método de diagonalización del operador evolución para calcular las correspondientes cuasienergías y autoestados de Floquet. Se estudio la dependencia de las poblaciones y concurrencia (una medida de entrelazamiento entre los qubits) como función de los parámetros del sistema y del forzado armónico sobre los qubits.
Para estudiar el régimen disipativo, se obtuvieron resultados numéricos usando la ecuación maestra de Floquet-Born-Markov con una RWA moderada aplicada, valida para acoplamiento suficientemente débil al ambiente. Se estudiaron las poblaciones y concurrencia del estado estacionario.
Se propusieron dos protocolos para generar estados máximamente entrelazados en la arquitectura de dos qubits acoplados a un resonador compartido. El primero es un método valido en el régimen unitario y consiste en inducir interferometría LZS de dos niveles entre un estado máximamente entrelazado y uno separable, deteniendo el forzado tras un tiempo adecuado. El segundo método hace uso de la disipación y aprovecha las resonancias unitarias inducidas por la asimetría de los acoplamientos qubit-resonador combinadas con procesos de perdida de fotones. |
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