Acoplo de qubits de espín a circuitos cuánticos superconductores

Gimeno Alonso, Ignacio
Luis Vitalla, Fernando María (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2018
Departamento de Física de la Materia Condensada, Área de Física de la Materia Condensada

Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas

Resumen: Los ordenadores cuánticos serán máquinas capaces de procesar información mediante el empleo de los llamados qubits (bits cuánticos). Estos elementos pueden estar en cualquier estado superposición A·|0>+B·|1>, lo que puede simplificar la resolución de algunos tipos de problemas computacionales costosos para la computación tradicional. Existen distintos tipos de qubits, como fotones en cavidades, circuitos superconductores o espines en sólidos, cada uno con sus ventajas y sus inconvenientes. Una de las condiciones que deben cumplir es que el producto de su velocidad de operación (o acoplo) por el tiempo de coherencia sea mayor que 1, de forma que podamos hacer al menos una operación con ellos. Este acoplo puede aumentarse en el caso de los qubits moleculares empleando sistemas de espín elevado. En este trabajo se ha realizado un estudio de un polioxometalato con un ion de erbio y otro con un ion de holmio, ambos con valores altos de espín, para comprobar si cumplen las condiciones necesarias para actuar como qubits. Con el estudio hemos observado que, aunque se cumple la condición previamente mencionada, existen distintos factores que impiden por el momento su uso como qubits. Por último hemos comprobado que es necesario un refinamiento de los modelos teóricos considerados para dar una explicación correcta del comportamiento de los sistemas. Moléculas similares a las estudiadas pero con comportamientos ligeramente distintos podrían ser aptas para actuar como qubits.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master