Ingeniería de estados de combustible de cuatro qubits para proteger la máquina de termalización cuántica de la decoherencia
Autores: Ozaydin, Fatih; Sarkar, Ramita; Bayrakci, Veysel; Bayndr, Cihan; Altintas, Azmi Ali; Müstecaplolu, Özgür E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Ingeniería de estados de combustible de cuatro qubits para proteger la máquina de termalización cuántica de la decoherencia
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Procesamiento de información cuántica
Decoherencia
Códigos cuánticos de corrección de errores
Efecto Zeno cuántico
Espacio de estados cuánticos
Máquina de termalización cuántica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La decoherencia es un problema importante en el procesamiento de información cuántica, degradando el rendimiento de las tareas o incluso impidiéndolas. Los códigos de corrección de errores cuánticos, la creación de subespacios libres de decoherencia y el efecto Zeno cuántico están entre los principales medios para proteger los sistemas cuánticos de la decoherencia. Aumentar el número de qubits de un sistema cuántico que se utilizará en una tarea de información cuántica como recurso expande el espacio de estados cuánticos. Esto crea la oportunidad de diseñar el estado cuántico del sistema de una manera que mejore el rendimiento de la tarea e incluso proteja al sistema contra la decoherencia. Aquí, consideramos una máquina de termalización cuántica y estados atómicos de cuatro qubits como su recurso. Teniendo en cuenta las condiciones realistas como la pérdida de cavidad y la decoherencia atómica debido a la temperatura ambiente, diseñamos un estado cuántico para el recurso atómico como una mezcla clásica de estados de Dicke y W. Mostramos que al usar la probabilidad de mezcla como parámetro de control, los efectos negativos de la inevitable decoherencia en el rendimiento de la máquina casi desaparecen. Nuestro trabajo allana el camino para optimizar sistemas de recursos que consisten en un mayor número de átomos.
Descripción
La decoherencia es un problema importante en el procesamiento de información cuántica, degradando el rendimiento de las tareas o incluso impidiéndolas. Los códigos de corrección de errores cuánticos, la creación de subespacios libres de decoherencia y el efecto Zeno cuántico están entre los principales medios para proteger los sistemas cuánticos de la decoherencia. Aumentar el número de qubits de un sistema cuántico que se utilizará en una tarea de información cuántica como recurso expande el espacio de estados cuánticos. Esto crea la oportunidad de diseñar el estado cuántico del sistema de una manera que mejore el rendimiento de la tarea e incluso proteja al sistema contra la decoherencia. Aquí, consideramos una máquina de termalización cuántica y estados atómicos de cuatro qubits como su recurso. Teniendo en cuenta las condiciones realistas como la pérdida de cavidad y la decoherencia atómica debido a la temperatura ambiente, diseñamos un estado cuántico para el recurso atómico como una mezcla clásica de estados de Dicke y W. Mostramos que al usar la probabilidad de mezcla como parámetro de control, los efectos negativos de la inevitable decoherencia en el rendimiento de la máquina casi desaparecen. Nuestro trabajo allana el camino para optimizar sistemas de recursos que consisten en un mayor número de átomos.